Wasserpflanzen werden in Höhere (Cormobionta) und Niedere (Thallobionta) eingeteilt. Zu letzteren gehören alle Arten von Algen. Sie gehören zu den ältesten Vertretern der Flora. Ihr Hauptmerkmal ist die Sporenreproduktion, und die Besonderheit liegt in der Fähigkeit, sich an verschiedene Bedingungen anzupassen. Es gibt Algenarten, die in jedem Wasser leben können: salzig, frisch, schmutzig, sauber. Doch für Aquarianer werden sie vor allem bei ihrem heftigen Wuchs zu einem großen Problem.

Es gibt Algenarten, die in jedem Wasser leben können: salzig, frisch, schmutzig, sauber.

Hauptmerkmal

Je nach Algenart sind einige an Unterwasseroberflächen angeheftet, während andere frei im Wasser leben. Kulturen können nur grünes Pigment enthalten, aber es gibt Arten mit unterschiedlichen Pigmenten. Sie färben Algen rosa, blau, lila, rot und fast schwarz.

Die im Aquarium ablaufenden biologischen Prozesse sind die Grundlage für das eigenständige Auftreten von Algen. Sie werden eingeschleppt, wenn Fische mit Lebendfutter oder neu erworbenen Wasserpflanzen gefüttert werden.

Manche Algen sehen aus wie ein flauschiger Haufen, andere ähneln einem sich ausbreitenden Teppich und wieder andere sehen aus wie eine Schleimhaut. Es gibt flache, thallusartige, verzweigte, fadenförmige Kulturen. Im Gegensatz zu höheren Pflanzen haben sie keine Wurzeln, Stängel oder Blätter. Ihre Form, Struktur und Größe sind vielfältig. Es gibt Arten, die man nur unter dem Mikroskop sehen kann. In der Natur erreichen Pflanzen eine Länge von mehreren Metern.

Algenklassifizierung

Jede Art hat ihre eigenen Anforderungen an die Umgebung, in der sie wächst - an die Temperatur der Flüssigkeit, an die Intensität und Dauer der Beleuchtung. Ein wichtiger Faktor ist die chemische Zusammensetzung des Wassers.

Das Ungleichgewicht der Algen im Aquarium weist auf das Auftreten ungünstiger Bedingungen darin hin. Eine übermäßige Zunahme im Tank verschlechtert die Wasserqualität, was sich nachteilig auf die Gesundheit der Aquarienbewohner auswirkt. Ein Algenbefall kann verursacht werden durch:

1. Ungeregelte Aquarienbeleuchtung. Dies ist ein Mangel an Tageslichtstunden oder deren Überschuss.
2. Überschüssige organische Stoffe im Behälter. Sie können in Form von Essensresten tot sein Aquarienpflanzen, Fischabwasser.
3. Zersetzung von organischem Material. Das Auftreten von Nitriten und Ammoniak im Aquarium.

Nachdem festgestellt wurde, welcher Faktor die Ursache für das Auftreten von Pflanzen ist, muss er beseitigt oder so weit wie möglich minimiert werden.

Das Ungleichgewicht der Algen im Aquarium weist auf das Auftreten ungünstiger Bedingungen darin hin.

Algen werden in 12 Arten eingeteilt. Das Aquarium ist am häufigsten durch das Vorhandensein von drei Haupttypen von Kulturen gekennzeichnet.

Wo es Wasser, Licht und Nährstoffe gibt, ist ihre Anwesenheit vorhersehbar.

Grüne Gruppe

Dies ist die häufigste und vielfältigste Pflanzengruppe in Struktur und Form mit etwa 7.000 Arten. Sie kommen in nichtzelligen, einzelligen und vielzelligen Formen vor. Algen bilden Kolonien auf Glas oder Erde.

Ihre Besonderheit ist, dass fast alle Kulturen durch übermäßige Beleuchtung entstehen. Sie haben eine grüne Farbe, obwohl sie neben grünem Chlorophyll ein gelbes Pigment enthalten. Algen färben die Flüssigkeit grün oder ziegelgrün.

Es gibt Meeres- und Süßwasserarten. Namen von Algen, die sich im Aquarium befinden:

Der Hauptgrund für das Auftreten der meisten Grünalgenarten ist übermäßige Beleuchtung. Wenn das biologische Gleichgewicht wiederhergestellt ist, kann dieses Problem schnell verschwinden.

Kieselalgen (braun) Pflanzen

Wenn die Flüssigkeit im Behälter häufig gewechselt werden muss, weil sie schnell trüb wird, - Braunalgen darin. Es verdirbt nicht nur das Innere des Aquariums, sondern verursacht auch Unannehmlichkeiten für seine Bewohner. Dies sind einzellige, mikroskopisch kleine Organismen, die sich schnell vermehren und einen schleimigen Belag auf den Blättern von Aquarienpflanzen und Aquariengläsern bilden. Sie leben einzeln oder in Kolonien in Form eines Bandes, Fadens, einer Kette, eines Films oder eines Busches.

Auf der Erstphase Das Auftreten von Plaque im Behälter lässt sich leicht entfernen, und in fortgeschrittenen Fällen wird es vielschichtig, und es kann schwierig sein, es loszuwerden. Braune Pflanzen schaden Aquarientieren nicht, aber sie sind gefährlich für Aquarienpflanzen. Plaque auf Kulturen stört die Photosynthese, was zu ihrem Tod führt.

Die Vermehrung von Kieselalgen erfolgt durch Teilung. Pflanzenzellen haben eine harte Schale mit einer Silica-Zusammensetzung. Ihre Abmessungen betragen mindestens 0,75 µm, maximal 1500 µm. Diese Kultur ist leicht an der Schale in Form von Punkten, Kammern, Strichen, Kanten zu unterscheiden, die mit geometrischer Regelmäßigkeit angeordnet sind.

Navicula leben fast überall, starten im Frühjahr und Herbst.

In der Natur gibt es etwa 25.000 Sorten brauner Feldfrüchte. Am häufigsten in Containern zu finden:

1. Navicula. Diese Gattung hat etwa 1000 Algenarten. Im Frühjahr und Herbst in Kübel gepflanzt. Die Fortpflanzungsmethode ist die Zellteilung. Zellen unterscheiden sich in Form, Schalenstruktur und Struktur. Sie dienen den Aquarienbewohnern als Nahrung und ernähren sich selbst phototroph.
2. Pinnularia. Frühherbst und Sommer sind die Erscheinungszeit dieser Gattung. Als Ergebnis der Zellteilung erhält jede ein Blatt von der Mutterzelle. Einzelne Zellen sind selten zu Bändern verbunden. Etwa 80 Arten dieser Algen sind bekannt.
3. Cymbella. Die Gattung ist eine einzelne frei lebende Zelle, die manchmal durch einen Schleimstiel am Substrat befestigt ist. Außerdem können sie in gallertartigen Röhrchen eingeschlossen sein.

Braunalgen entwickeln sich in jenen Stauseen, in denen sich das Wasser nicht rechtzeitig ändert oder die Beleuchtung schlecht ist. Ihre Verbreitung wird durch die dichte Besiedlung des Aquariums beeinflusst, große Menge organische Stoffe, verstopfter Filter.

Rot oder "karminrot"

Rotalgen oder Purpuralgen sind eine kleine Pflanzenart, die überwiegende Mehrheit ist vielzellig und zählt bis zu 200 Sorten. Alle Purpur sind in 2 Klassen unterteilt, die jeweils 6 Ordnungen enthalten. Sie siedeln sich an den Stängeln und Enden der Blätter von Aquarienpflanzen, Steinen an, wachsen schnell und vermehren sich intensiv.

Der Grund für das Auftreten dieser Art von Pflanzen ist ein Überschuss an organischer Substanz im Wasser, eine falsch installierte Beleuchtung oder eine Überbevölkerung im Tank. Diese Pflanzen stellen eine Gefahr für ihre Bewohner dar und müssen daher rechtzeitig vernichtet werden.

Crimson ändert je nach Pigmentkombination seine Farbe von leuchtend rot zu bläulich-grün und gelb, und Süßwasser-Pigmente sind normalerweise grün, blau oder bräunlich-schwarz. Ein Merkmal von Pflanzen ist ihr komplexer Entwicklungszyklus. In der Regel wachsen diese Pflanzen an anderen Pflanzen, Steinen, Tanks. Sie können Kolonien von Kulturen in Form von Schleimablagerungen finden.

Rotalgen oder Purpuralgen sind eine kleine Pflanzenart, die überwiegende Mehrheit ist vielzellig und zählt bis zu 200 Sorten.

Für Aquarianer gibt es zwei Arten von Katastrophen:

1. Schwarzer Bart . In der Anfangsphase handelt es sich um einzelne schwarze Büsche, die an einer Stelle konzentriert sind, oder sie können im gesamten Tank verstreut sein. Wenn Sie nicht anfangen, dagegen anzukämpfen, haftet die Kultur mit Hilfe von Rhizoiden am Substrat, als würde sie hineinwachsen. Sehr oft treten diese Algen nach dem Kauf neuer Aquarienpflanzen auf oder wenn die Regeln zur Pflege des Beckens vernachlässigt werden.
2. Vietnamesisch. Solche Aquarienalgen sind fadenförmige Arten. Aquarianer nennen sie aufgrund ihres Aussehens Busch, Bart oder Bürste. Die Pflanzen kommen in einer Vielzahl von Farben vor und vermehren sich sehr schnell durch Sporen. Die Kultur sitzt bevorzugt auf den Spitzen von Aquarienpflanzen oder Aquariendekorationen.

Das Auftreten von Algen jeglicher Art weist auf Mikroklimaprobleme im Becken hin. Bei einigen Pflanzen dauert es Monate, bis sie bekämpft sind, während andere schnell und einfach entsorgt werden können.

3.2. Algen (Algen)

3.2.1. Die Hauptmerkmale und Systematik der Algen

Algen sind eine riesige Pflanzengruppe von großer biologischer Bedeutung und sehr wichtig für die Menschheit (Kap. 3.2.8). Sie sind die primitivsten Pflanzen und haben keine Körperunterteilung in Stamm, Wurzel und Blätter. Daher wurden sie zunächst zusammen mit Pilzen in der Abteilung Thallophyta zusammengefasst (siehe Anmerkung auf S. 43). Nach neuen wissenschaftlichen Entdeckungen wurde jedoch klar, dass Algen nicht weniger vielfältig sind als alle anderen Pflanzengruppen zusammen, und dass sie nur sehr wenig haben Gemeinsamkeiten. Es ist wahrscheinlich am besten, Algen als alle photosynthetisch sauerstoffproduzierenden Organismen zu betrachten, die sich in der aquatischen Umwelt entwickelt und vollständig gemeistert haben. Einige Algen kamen zwar auch an Land, aber im globalen Maßstab ist die Produktivität von Küsten- und Landformen im Vergleich zur Produktivität von Meeres- und Süßwasseralgen vernachlässigbar. Hält man an dieser Sichtweise fest, dann gehören auch Blaualgen (Cyanophyta) zur Gruppe der Algen. Da diese Algen jedoch Prokaryoten sind, wurde vorgeschlagen, sie Cyanobakterien (Cyanobacteria) zu nennen, um sie irgendwie von eukaryotischen Algen zu unterscheiden. Dabei wird eine sehr wichtige Tatsache übersehen, nämlich dass Blaualgen während der Photosynthese Sauerstoff freisetzen, während alle anderen photosynthetischen Prokaryoten dies nicht tun. Damit Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden kann, ist die Anwesenheit von Chlorophyll und Photosystem II (Kap. 9.4.2) notwendig, was ein wichtiger Vorteil gegenüber photosynthetischen Bakterien ist. Es ist sehr wenig darüber bekannt, wie dieser Vorteil erreicht wurde, obwohl einige Formen gefunden wurden, die zwischen Blaualgen und Bakterien liegen. Diese Interpretation der Beziehung zwischen Blaualgen und anderen Pflanzen, einschließlich anderer Algen, wird durch Beweise unterstützt, die die symbiotische Theorie stützen, dass pflanzliche Chloroplasten aus Blaualgen stammen (Abschnitt 9.3.1).

Zusammenfassend können wir sagen, dass der Begriff "Algen" an sich bequem ist, aber seine Verwendung in der Taxonomie führt zu unnötigen Komplikationen. Blaualgen sind als Prokaryoten einzustufen, alle anderen Algen als Eukaryoten.

Glücklicherweise fallen eukaryotische Algen ganz natürlich in wohlunterscheidbare Gruppen, wobei das Hauptunterscheidungsmerkmal eine Reihe photosynthetischer Pigmente ist. In der modernen Systematik haben solche Gruppen den Status von Abteilungen erhalten. Die Beziehungen zwischen den Abteilungen sind noch nicht geklärt, und diese Frage ist sehr wichtig, um den Ursprung höherer Pflanzen und die Beziehung zwischen Prokaryoten und Eukaryoten zu verstehen.

Alle Abteilungen sind in Abb. 3.11 und in Abb. 3.12 vermittelt moderne Vorstellungen darüber, welche Verbindungen zwischen diesen Abteilungen bestehen. Die Hauptmerkmale von Algen und einige der Hauptabteilungen sind in der Tabelle angegeben. 3.4.

3.2.2. asexuelle Vermehrung von Algen

Algen haben sowohl asexuelle als auch sexuelle Fortpflanzung. Die wichtigsten Arten der asexuellen Fortpflanzung sind im Folgenden kurz aufgelistet, von den einfachsten bis zu den komplexesten.

Vegetative Reproduktion. In einigen Kolonialformen können Kolonien in separate Fragmente zerfallen, die zu neuen kleineren Kolonien führen. Bei größeren Algen wie Fucus können sich auf dem Hauptthallus zusätzliche Thalli bilden, die abbrechen und neue Organismen bilden.

Zersplitterung. Dieses Phänomen wird bei Fadenalgen wie Blaualgen und Spirogyra beobachtet. Der Faden teilt sich in genau definierter Weise entlang, und es werden zwei neue Fäden gebildet. Dieses Phänomen kann als eine der Formen der vegetativen Vermehrung betrachtet werden.

Binäre Division. Dabei teilt sich ein Einzeller in zwei identische Hälften, während sich der Zellkern mitotisch teilt. Eine solche Längsteilung wird bei Euglena beobachtet.

Zoosporen. Dies sind bewegliche Sporen mit Flagellen. Sie bilden sich in vielen Algen wie Chlamydomonas und in einigen Pilzen (siehe Oomycota, Tab. 3.2).

Aplanosporen. Diese unbeweglichen Sporen werden zum Beispiel in einigen Braunalgen gebildet.

3.2.3. Sexuelle Fortpflanzung bei Algen

Bei der sexuellen Fortpflanzung wird das genetische Material zweier getrennter Individuen derselben Art kombiniert. Der einfachste Weg einer solchen Vermehrung ist in Algen; sie besteht in der Verschmelzung zweier morphologisch (dh strukturell) identischer Gameten. Ein solcher Vorgang wird aufgerufen Isogamie, und die Gameten Isogameten. Spirogyra isogam und einige Arten von Chlamydomonas.

Wenn eine der Gameten weniger beweglich oder größer ist als die andere, dann wird dieser Vorgang aufgerufen Anisogamie. Bei Spirogyra unterscheiden sich die Gameten nicht in ihrer Struktur, aber einer von ihnen bewegt sich, während der andere unbeweglich ist. Dies kann als physiologische Anisogamie angesehen werden. Es gibt eine andere Option, wenn eine Gamete groß und unbeweglich ist und die zweite klein und beweglich ist. Solche Gameten werden weiblich und männlich genannt, und der Prozess selbst wird genannt Oogamie. Fucus oogamnas und einige Arten von Chlamydomonas. Weibliche Gameten sind groß, weil sie eine Versorgung mit Nährstoffen enthalten, die für die Entwicklung der Zygote nach der Befruchtung notwendig sind.

Alle drei Arten der sexuellen Fortpflanzung entsprechen einer Zunahme der Komplexität der Körperstruktur, und daher ist Oogamie, obwohl sie bei einigen einfachen Algen wie Chlamydomonas vorkommt, im Allgemeinen häufiger bei komplexeren Algen wie Phaeophyta. Oogamie ist die einzige Art der sexuellen Fortpflanzung bei Pflanzen, die höher organisiert sind als Algen.

Leider ist die Terminologie, die zur Beschreibung von Gameten und Fortpflanzungsorganen in Pflanzen verwendet wird, sehr verwirrend, insbesondere bei Algen. Im Folgenden erläutern wir nur die wichtigsten Begriffe.

In Pilzen und niederen Pflanzen (Algen, Moosen und Farnen) werden Gameten in sogenannten speziellen Strukturen gebildet Gametangie. Die männliche Gametangia wird Antheridium genannt, und die weibliche Gametanium wird Oogonium oder Archegonium genannt.

Oogonie* ist ein einfaches weibliches Gametangium, das in vielen Algen und Pilzen vorkommt, und die darin enthaltenen weiblichen Gameten oder Gameten genannt werden Oosphären. Die befruchtete Oosphäre heißt Oospore; es verwandelt sich in eine dickwandige ruhende Spore, die in der Lage ist, widrige Bedingungen zu überleben. Gemeinsamen Namen für die weibliche Gamete - Ei oder Ei, obwohl manchmal der Begriff "Oosphäre" verwendet wird, um sich auf das Ei zu beziehen; Dies ist jedoch nicht ganz korrekt.

* (Oogonien werden auch Eierstockzellen genannt, aus denen bei Tieren Eizellen gebildet werden (siehe Kapitel 20).)

Archegonium- Dies ist eine komplexere weibliche Gametangy, die für Moose, Farne und viele Gymnospermen charakteristisch ist. Archegonium wird später in diesem Kapitel beschrieben.

BEI Antheridien männliche Gameten werden produziert, die aufgerufen werden Antherozoide oder Spermatozoen. Sie sind mobil, weil sie mit einer oder mehreren Geißeln ausgestattet sind. Solche Gameten sind charakteristisch für Pilze, Algen, Moose, Farne und einige Gymnospermen. Bei Tieren werden die männlichen Gameten genannt Spermatozoen oder Sperma. Die aufgelisteten Namen sind in Abb. 1 dargestellt. 3.13.

Für die Zwecke dieses Kapitels ist es nicht so wichtig, wie man verschiedene Gameten des gleichen Geschlechts bezeichnet, daher reicht es völlig aus, zwischen Spermatozoen, also allen männlichen Gameten, und Eiern, also allen weiblichen Gameten, zu unterscheiden.

Wie bei Pilzen zeigen einige Algen Heterothallizität (Abschnitt 3.1.3).

3.2.4. Abteilung Chlorophyta

Die Haupteigenschaften von Chlorophyta sind in der Tabelle aufgeführt. 3.4.

Tabelle 3.4. Systematik und Hauptmerkmale einiger Hauptalgengruppen 1)

1) (Ein Sternchen kennzeichnet ein systematisches Merkmal.)

Chlamydomonas (Chlamydomonas) ist eine einzellige Wanderalge, die hauptsächlich in stehenden Gewässern lebt, also in Teichen und Gräben, insbesondere wenn das Wasser auch mit löslichen stickstoffhaltigen Verbindungen angereichert ist, wie z. B. Abwässer von Viehhöfen. Die Zellen dieser Alge kommen oft in so großer Zahl vor, dass sich das Wasser grün färbt. Einige Arten leben im Meerwasser oder in brackigen Flussmündungen.

Struktur

Chlamydomonas ist überhaupt nicht wie eine Pflanze, da sie sich aktiv bewegt und pulsierende Vakuolen hat. Die Struktur von Chlamydomonas ist in Abb. 1 dargestellt. 3.14. Die elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt typische eukaryotische Organellen: den Golgi-Apparat, Mitochondrien, Ribosomen und kleine Vakuolen. In den Chloroplasten vieler Algen wurde eine besondere Struktur aufgedeckt - Pyrenoid. Dabei handelt es sich um eine Proteinbildung, die hauptsächlich aus Ribulose-Bisphosphat-Carboxylase besteht, einem Enzym, das Kohlendioxid bindet. Das Pyrenoid ist an der Speicherung von Kohlenhydraten wie Stärke beteiligt. rotes Auge nimmt Änderungen der Lichtintensität wahr, und die Zelle bewegt sich entweder dorthin, wo die Lichtintensität für die Photosynthese optimal ist, oder bleibt an Ort und Stelle, wenn das Licht ausreichend ist. Diese Reaktion auf Licht wird genannt Fototaxis(Abschnitt 15.1.2). Die Chlamydomonas-Zelle bewegt sich durch das Schlagen zweier Geißeln und wird wie ein Korkenzieher um die Längsachse rotierend ins Wasser geschraubt.

Reis. 3.14. A. Chlamydomonas unter einem Lichtmikroskop; x 600. B. Schema der Struktur von Chlamydomonas. B. Elektronenmikroskopische Aufnahme von Chamydomonas reinhardtii. × 1400

Lebenszyklus

Der Lebenszyklus von Chlomydomonas ist in Abb. 1 dargestellt. 3.15. Der Erwachsene ist haploid.

asexuelle Reproduktion

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt mit Hilfe von Zoosporen. Die Elternzelle verliert Flagellen und der Protoplast der Zelle teilt sich in zwei bis vier Tochterprotoplasten (normalerweise vier). Gleichzeitig findet eine mitotische Teilung des Zellkerns statt; außerdem teilt sich auch der Chloroplast. Die Tochterprotoplasten entwickeln neue Zellwände, neue Augen und neue Flagellen. Zentriolen (Basalkörper) sind an der Bildung neuer Flagellen beteiligt. Die Zellwand der Elternzelle wird schleimig und die Tochterzellen, die jetzt Zoosporen genannt werden, kommen heraus. Aus jeder Zoospore wächst eine vollwertige adulte Chlamydomonas-Zelle. Dieser Vorgang ist in Abb. 3.16, A.

sexuelle Fortpflanzung

Einige Chlomydomonas-Arten sind homothallisch, andere heterothallisch; dabei verschiedene Typen kann isogam, anisogam oder oogam sein. Die Reproduktion isogamer Arten ist in Abb. 1 dargestellt. 3.16, B. Während der Keimung teilt sich der Kern der Zygote zum ersten Mal meiotisch, und der für erwachsene Organismen charakteristische haploide Zustand wird wiederhergestellt. Freigesetzte junge Zellen von Chlomydomonas können als Zoosporen bezeichnet werden, bis sie vollständig ausgereift sind.

In Teichen und anderen Gewässern mit stehendem, aber klarem Wasser lebt eine andere Alge – die nicht verzweigende Fadenalge Spirogyra. Die meisten Arten von Spirogyra sind schwimmende Formen und ihre Fäden sind schleimig und rutschig.

Struktur

Zylindrische Zellen von Spirogyra sind Ende an Ende verbunden und bilden einen Faden, wie in Abb. 3.17. Alle Zellen sind identisch, und es gibt keine Funktionstrennung zwischen ihnen. Eine dünne Zytoplasmaschicht liegt entlang der Peripherie der Zelle, und eine große Vakuole ist sozusagen in Zytoplasmastränge gehüllt. Diese Stränge halten den Zellkern im Zentrum der Zelle. Ein oder mehrere spiralförmige Chloroplasten liegen in einer dünnwandigen Schicht des Zytoplasmas.

Wachstum und Fortpflanzung

Die Filamente von Spirogyra wachsen interkalar, d.h. aufgrund der Teilung einer der Zellen, aus denen das Filament besteht, unabhängig davon, wo sich diese Zelle befindet. Bei den meisten Pflanzen ist die Wachstumszone auf die apikale Region beschränkt. Der Kern der Spirogyra-Zelle teilt sich mitotisch, dann wird aus den Auswüchsen der Seitenwände eine neue Querzellwand gebildet. Es werden zwei Tochterzellen erhalten, die zu normalen Größen heranwachsen, wodurch der gesamte Faden an Länge zunimmt.

Wie wir bereits festgestellt haben (Abschnitt 3.2.1), erfolgt die asexuelle Fortpflanzung durch Fragmentierung.

Die geschlechtliche Fortpflanzung erfolgt auf eine ganz spezifische Weise, die für Fadenalgen charakteristisch ist: Zwei Filamente liegen nebeneinander und die gegenüberliegenden Zellen beider Filamente sind durch kurze röhrenförmige Auswüchse verbunden. Der gesamte Inhalt der Zelle verhält sich wie eine Keimzelle; dieser Prozess kann als anisogam angesehen werden, da beide Gameten zwar morphologisch identisch sind, aber nur einer von ihnen beweglich ist und durch einen Verbindungsschlauch in die andere Zelle fließt. Dieser Vorgang wird als Konjugation bezeichnet.

3.2.5. Abteilung Phäophyta

Die Hauptmerkmale von Phaeophyta sind in der Tabelle aufgeführt. 3.4.

An den felsigen Ufern der britischen Küste kommen häufig verschiedene Algen der Gattung Fucus vor. Sie haben sich sehr gut an die eher rauen Bedingungen der Küstenzone angepasst, also der Zone, die bei Ebbe abwechselnd freigelegt und dann wieder mit Wasser bedeckt ist.

Am bekanntesten sind drei Arten von Fucus, die am häufigsten in Küstennähe in drei verschiedenen Zonen in unterschiedlichen Tiefen vorkommen; dieses Phänomen heißt zonale Verteilung. Diese Algen werden nach ihrer Fähigkeit, Lufteinwirkung zu widerstehen, kategorisiert. Wir listen die Hauptzeichen auf, an denen sie zu erkennen sind, und die Orte an der Küste, an denen sie zu finden sind:

F. spiralis (diese Flachalgen werden vom Meer an Land gespült) - in höchster Punkt Flut. Beim Eintauchen wird der Thallus leicht zu einer Spirale verdreht.

F. serratus (was gewöhnliche, gezackte oder gezackte Algen genannt wird) - in der mittleren Gezeitenzone. Die Ränder des Thallus sind gezahnt.

F. vesiculosus (die sogenannten Blasenalgen) - am höchsten Punkt der Ebbe. Es gibt Luftblasen, die Auftrieb verursachen. Auf Abb. 3.18 können Sie die Charakteristik sehen Äußere Zeichen F. vesiculosus, und in Abb. 3.19 zeigt die Hauptmerkmale seiner internen Struktur.

Reis. 3.18. Äußere Struktur von Fucus vesiculosus. Charakteristische Merkmale und insbesondere Anpassungen an Umgebung. fruchtbares Ende(Receptacle) ist ein Teil des Thallus, der geschwollen und mit kleinen Schwellungen (Scaphidia oder Conceptacles) bedeckt ist und nur durch enge Löcher mit der äußeren Umgebung kommuniziert. Bei weiblichen Pflanzen sind die Fruchtenden dunkelgrün, bei männlichen Pflanzen orange. Luftblasen meist gepaart und geben den Algen Auftrieb. Adventive Zweige(brechen manchmal ab; dies ist eine Form der vegetativen Vermehrung). Apex-Zelle stellt den Wachstumspunkt dar, an dem die Zellteilung stattfindet. Rand- Dies ist eine starre Formation, die mechanische Funktionen erfüllt und möglicherweise an der Übertragung bestimmter Substanzen beteiligt ist. Teller flach und elastisch (dünn); grünlich-braune Farbe durch oberflächennahe Photosyntheseschicht; mit Schleim bedeckt, der ein Austrocknen bei Ebbe verhindert. Die Rippe bildet zusammen mit der Platte einen Thallus. Der wurzelnde Teil des Thallus (in diesem Fall basale Scheibe) ist farblos und haftet sehr stark an Felsen mit einem Thallus usw. Die Größe der Algen variiert bis zu 1 m oder mehr. Thallus flach und gürtelartig; die Art der Verzweigung ist derart, dass der Wellenwiderstand minimiert wird; Luftblasen stützen den Thallus nahe der Oberfläche, was die Photosynthese fördert. Blattstiel- das ist im Grunde eine Rippe; Blattstiel ist flexibel und widersteht daher erfolgreich Wellen

Im Körper der Alge oder des Thallus gibt es eine gewisse Funktionstrennung zwischen verschiedenen Geweben. Dieser Trend ist bei Phaeophyta besser zu erkennen als bei allen anderen Algengruppen. Auf die Anpassungen der Algen an die Umwelt gehen wir etwas später ein.

Fortpflanzungsorgane

Die sexuelle Fortpflanzung ist oogam. F. vesiculosus und F. serratus sind zweihäusig, was bedeutet, dass sie sowohl Männchen als auch Weibchen haben. F. spiralis ist ein Hermaphrodit, der sowohl männliche als auch weibliche Fortpflanzungsorgane auf derselben Pflanze in denselben Gefäßen hat - Scaphidia oder Conceptacles. Fortpflanzungsorgane entwickeln sich innerhalb von Scaphidien an den "fruchtbaren" Spitzen einiger Thalli. Jedes Scaphid hat eine schmale Öffnung (Pore), durch die später die Fortpflanzungsorgane freigesetzt werden. Ihre Struktur ist in Abb. 3.19.

Erwachsene Pflanzen sind diploid und Gameten werden als Ergebnis der meiotischen Teilung gebildet.

Anpassungen an die Umgebung

Bevor wir uns mit den Anpassungen von Fucus an den Lebensraum befassen, sollten einige Worte über die Umgebung selbst gesagt werden, die ziemlich lebensfeindlich ist. Als Pflanzen der Gezeitenzone sind verschiedene Algen bei Ebbe unterschiedlich stark der Luft ausgesetzt. Daher müssen sie über Schutzvorrichtungen gegen Austrocknung verfügen. Darüber hinaus ändert sich die Temperatur sehr stark, wenn kalte Meereswellen in warme Pfützen strömen, die nach Ebbe übrig bleiben. Pflanzen müssen an einen anderen Faktor angepasst werden, nämlich an plötzliche Änderungen des Salzgehalts des Wassers, sei es, dass er durch Verdunstung aus kleinen Tümpeln, die sich nach Ebbe bilden, erhöht oder bei Regen verringert wird. Um Faktoren wie Gezeiten, Brandung und Wellenschlägen standzuhalten, ist eine ausreichende mechanische Festigkeit erforderlich. Große Wellen beginnen, Steine ​​zu rollen, und dies kann Pflanzen sehr schwer schädigen.

Morphologische Anpassungen (allgemeine Struktur)

Thallus-Algen sind fest mit dem Boden verbunden verwurzelter Teil des Thallus(Rhizoide oder Basalscheibe) (Abb. 3.18). Es bindet so stark an den Untergrund (meistens Steine), dass die Algen nur sehr schwer davon abzureißen sind. In der Regel hält der Stein dem ersten und nicht dem Wurzelteil des Thallus stand.

Algen-Thallus ist nicht durchgehend, sondern seziert; Es verzweigt sich dichotom in derselben Ebene, wodurch Sie den Widerstand der Wassersäule minimieren können. Außerdem ist es langlebig und belastbar, aber nicht starr. Die Rippen des Thallus sind stark und flexibel.

Die Schwebealge F. vesiculosus hat spezielle Luftblasen, die den Thallus an der Wasseroberfläche halten, d. h. unter Bedingungen, die einer maximalen Lichtaufnahme für die Photosynthese förderlich sind.

physiologische Anpassungen

Unter den photosynthetischen Pigmenten überwiegt das braune Pigment - fucoxanthin. Dies ist eine der Anpassungen für die Unterwasserphotosynthese, da Fucoxanthin blaues Licht stark absorbiert, das viel weiter in die Wassersäule eindringt als längere Wellenlängen, wie beispielsweise rote.

Der Thallus sondert viel Schleim ab, der alle inneren Hohlräume der Alge füllt und heraussickert. Schleim hilft, Wasser besser zu speichern und beugt Austrocknung vor.

Der osmotische Druck in Zellen ist viel höher als im Meerwasser, sodass kein osmotischer Wasserverlust zu beobachten ist.

Anpassungen für die sexuelle Fortpflanzung

Die Freisetzung von Gameten ist mit den Gezeiten synchronisiert. Bei Ebbe trocknet der Thallus aus und die Fortpflanzungsorgane werden aus den Scaphidien herausgepresst, die durch Schleim vor dem Austrocknen geschützt sind. Während der Flut lösen sich die Wände der Fortpflanzungsorgane auf und setzen Gameten frei. Männliche Gameten sind beweglich und haben eine positive Chemotaxis für Substanzen, die von weiblichen Gameten sezerniert werden.

Die Entwicklung der Zygote erfolgt unmittelbar nach der Befruchtung, wodurch das Risiko, in den Ozean geschwemmt zu werden, minimiert wird.

3.2.6. Abteilung Euglenophyta

Die Hauptmerkmale von Euglenophyta sind in der Tabelle angegeben. 3.4. Diese Abteilung ist durch Anzeichen sowohl von Pflanzen als auch von Tieren gekennzeichnet, was die Klassifizierung von Organismen, die zu diesem Bereich gehören, erheblich erschwert. Aus diesem Grund beziehen sowohl Botaniker als auch Zoologen sie normalerweise in ihre systematischen Schemata ein. Diese Probleme werden später nach der Beschreibung der Gattung Euglena diskutiert.

Euglena ist die häufigste einzellige Alge, die in Süßwasserteichen, Gräben und anderen Gewässern vorkommt, die reich an gelösten organischen Verbindungen sind. Wie Chlamydomonas vermehrt es sich manchmal so intensiv, dass das Wasser grün wird, weil Chlorophyll unter den Pigmenten von Euglena überwiegt. Die Struktur von Euglena ist in Abb. 1 dargestellt. 3.20, wo einige seiner Merkmale erwähnt werden.

Reis. 3.20. Struktur von Euglena gracillis. Kanal- der Ort, durch den Lebensmittel in nicht grüne Arten gelangen; Das Häutchen fehlt hier, wodurch kleine Partikel geschluckt werden können. Guckloch(Stigma) ist rot; an der Phototaxis-Reaktion beteiligt. Fotorezeptor erkennt eine Lichtquelle und lässt den Körper in die Richtung der optimalen Beleuchtung schwimmen (Phototaxis); die Bewegungsrichtung kann sich ändern, wenn der Photorezeptor abgeschattet wird. Langes Geißel zur Fortbewegung verwendet; normalerweise nach vorne gerichtet; wellenartige Bewegungen verlaufen entlang des Flagellums von der Basis bis zur Spitze; das Flagellum zieht die Zelle hinter sich her; Bei der Vorwärtsbewegung dreht sich die Zelle um ihre Achse und hinterlässt dabei eine korkenzieherartige Spur. Pulsierende Vakuole umgeben von akzessorischen Vakuolen; nimmt an der Osmoregulation teil und pumpt überschüssiges Wasser in das Reservoir, das durch Osmose in die Zelle gelangt ist. kurzes Geißel nimmt nicht an der Fortbewegung teil. Paramylon-Granulat wird aus einem stärkeähnlichen Polymer aus Glukose gebildet und ist ein Speicherkohlenhydrat. Häutchen befindet sich darunter Plasma Membran; flexibel. Chloroplasten enthalten photosynthetische Pigmente. BEI Zytoplasma es gibt kontraktile Fasern, die peristaltische Wellen der Zellverformung verursachen; diese Bewegung wird euglenoid genannt

Euglena hat keine Zellwand. Außen ist die Zelle mit einer Plasmamembran bedeckt, unmittelbar darunter befindet sich ein Protein Häutchen. Das Häutchen ist ziemlich flexibel und dies ermöglicht der Zelle zu akzeptieren andere Form. Das Pellikel umgibt das Zytoplasma vollständig und kann als eine Art gesehen werden Exoskelett. Es besteht aus einer Reihe von verdickten Längsstreifen und ineinander verschlungenen Mikrofibrillen. Im Inneren des Zytoplasmas werden winzige Fibrillen genannt mionemie beginnen die Pellikelstreifen gegeneinander zu gleiten, wodurch sich die Form des Körpers verändert. Dieses Phänomen heißt euglenoide Bewegung. Eine andere, für Euglena häufigere Art der Fortbewegung aufgrund der Rotation eines langen Flagellums ist in Abb. 1 dargestellt. 3.20 (betrachten Sie den Ocellus, den Photorezeptor und das lange Flagellum) und wird in Abschnitt 3.20 ausführlich beschrieben. 17.6.3.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch Längsteilung der Zelle in zwei Teile. Sexuelle Fortpflanzung wird nicht beobachtet.

Essen

Grüne Euglena-Arten sind autotroph und synthetisieren alle benötigten Substanzen aus Kohlendioxid, Wasser und Mineralsalzen. Gleichzeitig müssen sie die Vitamine B1 und B12 von außen aufnehmen, die sie nicht selbst synthetisieren können. Darin unterscheidet sich Euglena nicht von Tieren, obwohl auch viele andere Algen einen solchen Bedarf an Vitaminen haben.

Mehrere Arten von Euglena haben kein Chlorophyll und sind daher weder gefärbt noch zur Photosynthese fähig (dh sie sind heterotroph). Sie ernähren sich von der Art der Saprophyten, die Verdauung erfolgt außerhalb der Zelle. Wenn ein Gewässer verschmutzt ist, gedeihen sie gut, da das zerfallende Material reich an organischen Verbindungen ist. Andere farblose Formen sind in der Lage, kleine Nahrungspartikel zu schlucken, wofür sie eine Art "Rachen" haben, in dem kein Häutchen vorhanden ist. Diese Partikel werden dann innerhalb der Zelle verdaut (holozoische Ernährung, Abschnitt 10.1.1). Die Nahrung wird durch die Bewegung der Geißeln in den Rachen getrieben. Diese Arten erinnern in vielerlei Hinsicht an die einfachsten Rerapema (Abschnitt 4.1.1).

Wenn die grünen Zellen von Euglena längere Zeit im Dunkeln gehalten werden, verschwinden die Chloroplasten und die Zellen werden farblos. Wenn genügend organische Substanzen im Medium vorhanden sind, können die Zellen lange Zeit als Saprophyten leben. Wenn sie ans Licht gebracht werden, erscheint wieder Chlorophyll.

Probleme der Taxonomie von Euglena

Wie wir bereits gesagt haben und wie aus Tabelle folgt. 3.1, Euglena zeichnet sich durch Merkmale sowohl von Pflanzen als auch von Tieren aus. Eines dieser tierischen Zeichen, das wir noch nicht betrachtet haben, ist die Anwesenheit im Auge Astaxanthin- ein für Tiere charakteristisches Pigment.

Die Leichtigkeit, mit der einige Euglena von grün zu farblos und umgekehrt wechseln können, deutet darauf hin, dass sich die dauerhaft farblosen Arten anscheinend aus dem Grün entwickelt haben. Wenn die farblosen Formen in der Folge spezielle Anpassungen für die holozoische Ernährung entwickelt haben, ähnlich denen, die bei Peranema gefunden wurden, dann ist es durchaus möglich, dass die Vorfahren der Protozoen Pflanzen ähnlich waren. Es sollte jedoch nicht vergessen werden, dass die Evolution auch in die entgegengesetzte Richtung verlaufen sein könnte, da wir bereits zu Beginn dieses Kapitels die Möglichkeit diskutiert haben, dass pflanzliche Vorfahren Tieren ähnlich sein könnten (d. h. heterotrophe Eukaryoten).

Bei der Entscheidung, ob man Euglena ins Pflanzenreich oder ins Tierreich einordnet, muss man bedenken, dass Chlamydomonas auch einige tierische Züge hat und dennoch meist als Pflanze eingestuft wird. Die Hauptschwierigkeiten der Taxonomen hängen mit der Ernährungsmethode zusammen. Anscheinend sollte Euglena immer noch Pflanzen zugeschrieben werden, da das Vorhandensein von Chloroplasten als einzigartiges Merkmal angesehen wird, das nur dem Pflanzenreich innewohnt. All dies erinnert uns jedoch erneut daran, wie schwierig es ist, der Natur eine künstliche, von Menschen erfundene Taxonomie aufzuzwingen.

3.3. Erstelle eine Tabelle mit Pflanzen- und Tierfiguren von Euglena. Verwenden Sie dazu die Tabelle. 3.1, Abb. 3.20 und die obigen Informationen.

3.2.7. Entwicklungsrichtungen der Algen

Schon die wenigen Beispiele, die wir in den vorherigen Abschnitten betrachtet haben, reichen aus, um zu verstehen, dass es viele Arten von Algen gibt, darunter solche einzelligen Formen wie Chlamydomonas, und so relativ große Organismen wie Fucus, bei denen der Körper differenziert ist und es eine gewisse gibt Teilungsfunktionen zwischen einzelnen Geweben. Einige große Braunalgen haben sogar leitfähiges Gewebe, obwohl sie kein echtes leitfähiges Gewebe haben - Xylem und Phloem.

Bei Algen gibt es eine klare Tendenz, den Prozess der sexuellen Fortpflanzung von einfacher Isogamie und Anisogamie zu Oogamie zu erschweren. Allerdings ist der eine oder andere Trend mit großer Vorsicht zu genießen, um die evolutionären Verwandtschaftsverhältnisse einzelner Algengruppen zu erklären. Solche Zusammenhänge sind noch nicht vollständig aufgeklärt, und die Gruppe der Chlorophyta (Grünalgen), aus der die Landpflanzen vermutlich hervorgegangen sind, ist sehr vielfältig: Sie hat sowohl einfache einzellige als auch viel komplexere Formen, und auch die sexuelle Fortpflanzung ist unterschiedlich. Von der Isogamie zur Oogamie.

3.2.8. Der Wert von Algen

Die Rolle der Algen in der Biosphäre

Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass die Ozeane mindestens die Hälfte der weltweiten Primärproduktion an gebundenem Kohlenstoff ausmachen. Diese Primärproduktion wird von Algen gebildet – den einzigen Pflanzen, die im Meer leben. Angesichts der riesigen Fläche, die der Ozean einnimmt, sollten wir erwarten, dass seine Produktivität noch größer sein wird, aber wir dürfen nicht vergessen, dass Photosynthese nur in den Oberflächenschichten möglich ist, wo Licht eindringt und wo der limitierende Faktor vor allem die Verfügbarkeit von Nährstoffen ist Stickstoff und Phosphor.

Algen sind sehr wichtige Primärproduzenten (Kap. 12), die die meisten Nahrungsketten beginnen, darunter praktisch alle Meeres- und viele Süßwasserketten. Diese Ketten erreichen Fische durch Zooplankton*, Krebstiere usw. Viele mikroskopisch kleine Algen sind einzellig und bilden den Hauptbestandteil des Phytoplanktons*.

* (Plankton sind die kleinsten Pflanzen (Phytoplankton) und Tiere (Zooplankton), die frei in den Oberflächenschichten von Ozeanen und Seen schwimmen. Plankton ist von großer ökonomischer und ökologischer Bedeutung.)

Die Kohlenstofffixierung ist nur eine der Folgen der Photosynthese (Abschnitt 9.2). Darüber hinaus hält die Photosynthese den Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre aufrecht, wobei mindestens die Hälfte des gesamten Sauerstoffs von Algen produziert wird, und ihr Beitrag zu diesem Prozess ist viel größer als der von Landwäldern.

Alginsäure, Agar und Carrageenan

Viele nützliche Produkte werden aus Algen gewonnen, wie Alginsäure, Agar und Carrageenan. Alginsäure und seine Derivate (Alginate) sind Polysaccharide, die aus der Mittelschicht und den Zellwänden von Braunalgen wie Laminaria, Ascophyllum und Macrocystis extrahiert werden. Algen werden in großen Mengen in seichten Küstengewässern geerntet; Macrocystis beispielsweise wird vor der Küste Kaliforniens geerntet. Gereinigte Alginate sind ungiftig und bilden leicht Gele. Sie werden häufig als Härter und Geliermittel für Industrieprodukte (z. B. in der Kosmetik - zur Herstellung von Handcremes) verwendet; als Emulgatoren - für die Zubereitung von Eiscreme; als geleebildende Substanzen - in der Süßwarenindustrie; bei der Herstellung von Lacken, Farben und Arzneimitteln; glasiertes Keramikgeschirr zu erhalten.

Agar- ein Polysaccharid, das aus Rotalgen gewonnen wird. Es bildet die gleichen Gele wie Alginate, ist aber vielleicht besser bekannt als ein sehr praktisches Medium zum Züchten von Bakterien und Pilzen. Zu diesem Zweck wird eine verdünnte Agarlösung hergestellt, dann werden verschiedene Nährstoffe hinzugefügt, sterilisiert und fest werden gelassen, wodurch eine geleeartige Masse erhalten wird. Außerdem wird Agar für die gleichen Zwecke wie Alginate verwendet.

Carrageenan (Carrageenan) ist ein weiteres Zellwand-Polysaccharid, das hauptsächlich aus der Rotalge Chondrus crispus stammt. In seiner chemischen Struktur ist es dem Agar sehr ähnlich und wird für die gleichen Zwecke verwendet.

Kieselgur (Kieselgur)

Algen der Abteilung Bacillariophyta sind meist einzellig; Sie heißen Kieselalgen. Diese Algen zeichnen sich durch eine besondere Struktur der Zellwand aus, die Silizium enthält. Nach dem Zelltod fallen die Reste der Kieselalgen auf den Grund der Meere und Seen, und nach und nach sammeln sich dort große Ablagerungen an. Die so gebildete „Diatomeenerde“ enthält viel (bis zu 90%) Silizium. Diese „Erde“ kann nach entsprechender Reinigung als hervorragendes Filtermaterial (z. B. bei der Zuckerherstellung oder zur Bierklärung), als Füllstoff bei der Herstellung von Farben oder Papier und als widerstandsfähiges Isoliermaterial verwendet werden plötzliche Temperaturänderungen.

Dünger

Auf Farmen in Küstennähe werden traditionell große Algen (Rot- und Braunalgen) als Düngemittel verwendet, wenn auch in geringem Umfang. Algen sind reich an Kalium, aber sie enthalten viel weniger Stickstoff und Phosphor als in einfacher Gülle. Daher ist ihre Düngewirkung nicht sehr groß. Eine bedeutendere Rolle spielen freilebende Blaualgen, die sehr wichtige Stickstofffixierer sind und im Boden recht häufig vorkommen (Kap. 9.11.1).

Lebensmittel

Einige Algen werden direkt an den Tisch serviert, besonders an Fernost. Die Rotalge Porphyra und die große Braunalge Laminaria gelten als Delikatesse und werden häufig roh gegessen oder in verschiedenen Gerichten verwendet. In Südwales wird Porphyra in einem traditionellen Gericht verwendet, bei dem gekochter Seetang mit Haferflocken gemischt und dann in Öl gekocht wird. Auf der Suche nach neuen Nahrungsquellen wurde der industriellen Kultivierung von Algen viel Aufmerksamkeit geschenkt. Allerdings eignen sich nur die wenigsten Algen zur Gewinnung neuer Lebensmittel, und bisher wurden in diesem Bereich bei der Kultivierung von Bakterien und Pilzen keine nennenswerten Fortschritte erzielt. Von den Blaualgen gilt Spirulina als vielversprechend.

Reinigung von Abflüssen

Algen leisten einen gewissen Beitrag zur Arbeit von Mikroorganismen in der Abwasserreinigung, denn Abwasser enthält nicht nur Nährstoffe für Bakterien, Pilze und Protozoen, sondern auch für mikroskopisch kleine Grünalgen. Sie sind besonders nützlich in offenen "Oxidationsteichen", die in tropischen und subtropischen Ländern weit verbreitet sind. Offene Teiche mit einer Tiefe von 1 bis 1,5 m werden mit ungereinigtem Abwasser gefüllt. Algen setzen bei der Photosynthese Sauerstoff frei und sorgen so für die lebenswichtige Aktivität anderer im Abwasser wachsender aerober Mikroorganismen. Von Zeit zu Zeit werden Algen geerntet und zu Viehfutter verarbeitet.

Wissenschaftliche Forschung

Einzellige Algen haben alle charakteristischen Merkmale typischer Pflanzen und sind daher ein ideales Material für die wissenschaftliche Forschung, da sie erstens unter streng definierten Bedingungen in großer Zahl gezüchtet werden können und zweitens nicht viel Platz benötigen. Ein Beispiel für solche Algen ist die Chlorella, die zu Recht einen Ehrenplatz in der Photosyntheseforschung einnimmt (Kap. 9.4.3). Algen werden auch zur Untersuchung der Ionenabsorption verwendet. Sie waren auch von großem Nutzen für bahnbrechende Studien zur Struktur von Zellwand und Geißeln.

Schäden durch Algen

Unter bestimmten Bedingungen „blühen“ Algen, das heißt, sie reichern sich in großen Mengen im Wasser an. "Blühen" wird bei ziemlich warmem Wetter beobachtet, wenn sich viele Nährstoffe im Wasser befinden. Eine solche Situation wird sehr oft vom Menschen künstlich geschaffen, wenn Industrieabwässer ins Wasser geleitet werden oder wenn Düngemittel von den Feldern in Flüsse und Seen gelangen. Infolgedessen beginnt eine explosionsartige Vermehrung von Primärproduzenten (Algen), und sie beginnen entgegen aller Naturgesetze abzusterben, bevor sie Zeit haben, gefressen zu werden. Mit der anschließenden Zersetzung der Rückstände kommt es zu einer ebenso intensiven Vermehrung aerober Bakterien und dem Wasser wird der Sauerstoff vollständig entzogen. All dies geschieht sehr schnell, und aufgrund des Sauerstoffmangels beginnen Fische und andere Tiere und Pflanzen zu sterben. Die Erhöhung der Konzentration von Nährstoffen im Wasser, die diesen gesamten Prozess startet, wird als bezeichnet Eutrophierung Stausee, und wenn es schnell passiert, dann ist davon auszugehen, dass es sich um eine weitere Form der Umweltverschmutzung handelt.

Toxine, die während der "Blüte" des Wassers, insbesondere bei der Vermehrung von Blaualgen, gebildet werden, erhöhen das Sterben von Tieren. Solche Algenausbrüche sind ein ernsthaftes Problem für Fischfarmen, insbesondere dort, wo die intensive Düngung der Felder die Eutrophierung weiter verstärkt. Ähnliche Komplikationen treten bei der "Blüte" des Wassers im Ozean auf. Darüber hinaus verursachen Toxine, die sich im Körper von Weichtieren und Krebstieren ansammeln, die sich von Algen ernähren, und dann in den menschlichen Körper gelangen, verschiedene Vergiftungen und Lähmungen in ihm.

Auch bei der Lagerung von Trinkwasser in Reservetanks sind Algen mit vielen Schwierigkeiten verbunden, wenn es mit Algenabfallprodukten verunreinigt wird oder wenn Algen auf Sandfiltern zu wachsen beginnen und diese komplett verstopfen.

3.4. Die eben besprochenen Schwierigkeiten treten eher in Stauseen im Tiefland auf. Erklären Sie, warum das so sein sollte.

3.5. Im Gegensatz zu vielen Pilzen und Bakterien verursachen Algen keine Krankheiten. Womit ist es verbunden?

Das Handbuch ist nach den Anforderungen des Landesbildungsstandards Höherer Berufsbildung in Richtung „Pädagogische Bildung“ verfasst und ergänzt die Kenntnisse der Studierenden im theoretischen Teil der Lehrveranstaltung „Botanik“ (Systematik der Pflanzen und Pilze) . Das Material des Handbuchs kann von den Schülern sowohl für eigenständiges Arbeiten als auch für die Arbeit im Unterricht unter Anleitung eines Lehrers verwendet werden.

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Der folgende Auszug aus dem Buch Botanik. Pflanzensystematik: ein Lehrbuch (S. K. Pyatunina, 2013) zur Verfügung gestellt von unserem Buchpartner - der Firma LitRes.

Seetang (Algen)

Eine große und vielfältige Gruppe niederer Thalluspflanzen, deren Hauptlebensraum Wasser ist. Algen vereinen mehrere unabhängige und aller Wahrscheinlichkeit nach unabhängig voneinander entwickelte Abteilungen. Vertreter der Abteilungen unterscheiden sich im Pigmentsatz, in Einzelheiten der Feinstruktur der Chromatophoren, in den in der Zelle anfallenden Photosyntheseprodukten (Reservesubstanzen) und im Aufbau des Flagellenapparates. Niedere Pflanzen sind einzellige, koloniale oder coenobiale und vielzellige Organismen. Als Cenobia werden Kolonien bezeichnet, bei denen die Anzahl der Zellen in den frühen Entwicklungsstadien bestimmt wird und sich erst im nächsten Fortpflanzungsstadium (Reproduktion) ändert. Das Wachstum von Coenobia erfolgt aufgrund einer Zunahme der Zellgröße und nicht ihrer Anzahl. Es gibt folgende Arten der morphologischen Organisation des Thallus:

1. Monadisch- Zellen, die sich mit Hilfe von Flagellen aktiv bewegen.

2. kokkoid- unbewegliche Zellen.

3. Rhizopodial (amöboid)- vegetative Zellen sind nicht mit Membranen bedeckt und können zytoplasmatische Prozesse entwickeln - Rhizopodien.

4. palmelloid, oder Kapsal, Die Art der Organisation wird durch unbewegliche Zellen dargestellt, die in einen gemeinsamen Schleim eingetaucht sind.

5. fadenförmig- Zellen, die in Fäden verbunden sind, einfach oder verzweigt.

6. heterotrich oder multifilamentös,- eine komplizierte Version der Fadenstruktur, die durch zwei Fadensysteme gekennzeichnet ist: entlang des Substrats kriechen und sich von ihnen aus erstreckende vertikale Fäden.

7. lamellar- Thalli in Form von Platten.

8. Siphonal- Thalli, oft groß, stellen formal eine Zelle dar, meist mit einer großen Anzahl von Kernen.

9. siphonokladal Die Organisation wird durch mehrkernige Zellen dargestellt, die in filamentösen oder anderen Formen mehrzelliger Thalli verbunden sind. In den ersten Stadien der Thallusbildung hat es eine siphonale Struktur.

Algen können sich auf drei Arten vermehren: vegetativ, asexuell und sexuell. Die vegetative Vermehrung besteht darin, einen Teil des vegetativen Thallus von der ganzen Pflanze zu trennen, wodurch ein neuer Thallus entsteht. Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt mit Hilfe spezialisierter Zellen - Disput, in Sporangien produziert. Sporen sind mobil (Zoosporen) oder bewegungslos (Aplanosporen). Sie können in ihrer Form mit den Eltern-Thalli identisch sein. (Autosporen einzellige Algen) oder sich stark von ihnen unterscheiden (einzellige Sporen vielzelliger Algen).

Die sexuelle Fortpflanzung bei Algen ist äußerst vielfältig. Die einfachsten Formen des Sexualvorgangs - die Verschmelzung morphologisch nicht unterscheidbarer vegetativer Individuen - Hologamie und Konjugation. Bei einem erheblichen Teil der Algen ist die Bildung spezialisierter Keimzellen - Gameten. Folgende Verhaltensweisen von Hämeten werden unterschieden:

1. Isogamie - Verschmelzung von Gameten gleicher Größe und Form.

2. Heterogamie - Beide Arten von kopulierenden Gameten haben Flagellen, aber das Weibchen ist größer und weniger beweglich als das Männchen.

3. Oogamie - Verschmelzung einer unbeweglichen weiblichen Eizelle mit einer beweglichen männlichen Zelle. Kopulieren Sie Gameten, die bei demselben Individuum (Homothallismus) oder bei verschiedenen Individuen (Heterotallismus) entstanden sind. Heterotallismus wird in jeder Form des sexuellen Prozesses beobachtet. Bei isogamen Formen erweisen sich Gameten mit morphologischer Identität als physiologisch verschieden und werden mit den konventionellen Zeichen „+“ und „-“ bezeichnet. Männliche Gameten, die Flagellen haben, werden genannt Spermatozoen, keine Geißeln haben, sich aber mit Hilfe von Amöbenbewegungen bewegen können, werden als bezeichnet Spermatozoen. Als Ergebnis des sexuellen Prozesses wird eine diploide Zelle gebildet - Zygote.

Lebenszyklus, oder Algenvermehrungszyklus, umfasst vegetatives Wachstum, asexuelle Sporulation, sexuellen Prozess, Ruhephasen. Das Verhältnis von diploiden und haploiden Phasen im Lebenszyklus von Algen ist nicht gleich. In einigen Fällen wird die Keimung der Zygote von einer Reduktionsteilung (Meiose) der Zygote begleitet. (zygote Reduktion), während sich entwickelnde Pflanzen haploid sind. Bei vielen Grünalgen ist die Zygote das einzige diploide Stadium im Entwicklungszyklus, die gesamte vegetative Phase verläuft im haploiden Zustand. Dieser Lebenszyklus wird genannt monohaplobiont. Bei einigen anderen Algen hingegen ist die gesamte vegetative Phase diploid, die haploide Phase wird nur durch Gameten repräsentiert, vor deren Bildung die Reduktionsteilung des Kerns erfolgt. (gametische Reduktion), Lebenszyklus - monodiplobiotisch. Bei wieder anderen geht die Reduktionsteilung des Zellkerns der Bildung von Sporen voraus, die sich auf diploiden Thalli entwickeln. (sporische Reduktion). Sie wachsen zu haploiden, sich sexuell fortpflanzenden Pflanzen heran. (Gametophyten). Nach der Verschmelzung von Gameten entwickelt sich die Zygote zu einer diploiden Pflanze, die Organe der asexuellen Fortpflanzung trägt ( Sporophyten). Somit haben diese Algen einen Generationswechsel (Generationen): diploid und haploid. Lebenszyklus - haploid-diploid. Beide Generationen können morphologisch gleich sein ( isomorpher Generationswechsel) oder drastisch anders im Aussehen (Heteromorpher Generationswechsel).

Im praktischen Unterricht studieren sie die Abteilungen: Grünalgen (Chlorophyta), Diatomeen (Bacillariophyta oder Diatomeae), Braunalgen (Phaeophyta), Rotalgen (Rhodophyta).

Abteilung für Grünalgen (Chlorophyta)

Die Abteilung für Grünalgen ist die größte in Bezug auf die Artenzahl (bis zu 20.000 Arten) und die morphologisch vielfältige Abteilung von Algen. Es gibt auch mikroskopisch kleine, einzellige Formen (monadisch und coccoid) und ziemlich komplex angeordnete filamentöse, heterotrichöse, siphonale, siphonokladale und lamellare Formen, die mehrere zehn Zentimeter erreichen. Das Verbreitungsgebiet von Grünalgen ist ebenfalls umfangreich (sie kommen auf der ganzen Welt vor) und ihre ökologische Amplitude ist groß. Sie leben in Süß- und Meerwasser, einige leben außerhalb des Wassers. Doch bei aller Vielfalt haben Grünalgen einige Gemeinsamkeiten:

1) Pigmentzusammensetzung: Chlorophyll a und in, Carotinoide und Xanthophylle;

2) das Hauptreserveprodukt kohlenhydratartiger Art, Stärke, wird im Chromatophor um das Pyrenoid herum abgelagert;

3) lichtempfindliches Auge - Stigma, das sich im Stroma des Chromatophors befindet;

4) Thylakoide, die Pigmente tragen, neigen zum Stapeln;

5) Flagellen sind isomorph (gleich in der Struktur) und isocontoid (gleich lang).

Klasse Eigentlich grüne, oder gleich Geißeln, Algen (Chlorophyceae, Isocantae)

Vertreter dieser Klasse zeichnen sich durch asexuelle Fortpflanzung mit Hilfe von immobilen Aplanosporen oder mobilen Zoosporen mit zwei bis vier, seltener vielen Isokonten und isomorphen Flagellen aus. Sexuelle Prozesse - Chologamie oder Kopulation von Gameten - Isogamie, Heterogamie, Oogamie. Die Zygote durchläuft normalerweise einen Ruhezustand und keimt, wenn günstige Bedingungen auftreten, und ihr diploider Kern teilt sich sofort durch Reduktion. Entsprechend den Schritten der morphologischen Differenzierung des Thallus wird die Klasse in Ordnungen eingeteilt.

Volvox bestellen (Volvacale)

Die Ordnung umfasst einzellige, koloniale und coenobiale Algen, die mit Flagellen ausgestattet sind, dh eine monadische Organisation.

Gattung Chlamydomonas (Chlamydomonas)

Chlamydomonas ist eine umfangreiche Gattung von etwa 500 Arten, die in der Natur weit verbreitet sind. Seine Arten kommen in flachen, gut beheizten Stauseen, Pfützen und Gräben vor. Bei der Massenentwicklung verursacht es eine Wasserblüte, insbesondere in mit organischen Substanzen verschmutzten Stauseen. Der Thallus von Chlamydomonas ist einzellig, von einer monadischen Organisation, dh Chlamydomonas bewegen sich im aktiven Zustand schnell mit Hilfe von zwei gleichen Flagellen, die am vorderen Ende des Körpers befestigt sind. Die Phase der aktiven Bewegung wird durch einen Ruhezustand ersetzt. Dies ist das sogenannte Palmellen-ähnliche Stadium, wenn die Zellen ihre Flagellen verlieren, ihre Membranen stark schleimig werden und Aggregate von Chlamydomonas-Zellen bilden, die in den gemeinsamen Schleim eingetaucht sind. In dieser Form vermehren sich Chlamydomonas-Zellen durch Teilung. Unter günstigen Lebensbedingungen produzieren Chlamydomonas wieder Flagellen und bewegen sich aktiv.

Chlamydomonas hat eine Cellulose-Pektin-Zellmembran, einen becherförmigen Chromatophor mit einem oder mehreren Pyrenoiden im unteren Teil und einem lichtempfindlichen Auge (Stigma) im oberen Teil. Der Kern befindet sich in der Vertiefung des Chromatophors, es gibt ein Paar pulsierender Vakuolen. Die asexuelle Fortpflanzung durch Zoosporen erfolgt unter günstigen Habitatbedingungen. Jede Chlamydomonas kann sich potenziell sowohl vegetativ als auch asexuell vermehren und am sexuellen Prozess teilnehmen. Während der asexuellen Fortpflanzung teilt sich der Protoplast in 4 oder 8 Teile, Zoosporen werden gebildet. Der Sexualprozess ist bei den meisten Arten isogam. Gameten werden auf die gleiche Weise wie Zoosporen gebildet, jedoch in größerer Zahl (32 oder 64). Die Zygote ist gut angepasst, um widrigen Bedingungen standzuhalten. Seine Keimung wird von einer Reduktionsteilung begleitet. Der Entwicklungszyklus von Chlamydomonas ist monohaplobiont.

Stange Volvox (Volvox)

Die Gattung Volvox ist eine koloniale oder coenobiale Alge. Eine kleine Gattung von Volvox lebt in sauberen stehenden Gewässern, Teichen und kleinen Seen. Dies ist der am besten organisierte Vertreter des Volvox-Ordens. Es ist eine große Kugel mit einem Durchmesser von 2–3 mm, die mit einer dünnen Schleimschicht (Involucrum) bedeckt ist, unter der sich zweigeißelte Zellen in einer Schicht entlang der Peripherie der Kugel befinden. Ihre Zahl reicht von 500 bis 60 000. Der innere Hohlraum der Kugel ist mit flüssigem Schleim besetzt. Die Zellen der Kolonie ähneln in ihrer Struktur den Zellen von Chlamydomonas. Aber die Hülle jeder Zelle ist stark schleimig, so dass die Protoplasten benachbarter Zellen voneinander entfernt sind und die zytoplasmatischen Prozesse die Dicke der Schleimhaut durchdringen. An den Kontaktstellen bilden sich Plasmodesmen.

Bei der asexuellen Fortpflanzung sind 8-10 Zellen beteiligt, die sich relativ zur Bewegungsrichtung im hinteren Teil der Kugel befinden. Das sind Gonidien. Diese Zellen zeichnen sich unter anderem durch größere Größen aus. Bei der Teilung entsteht zunächst eine flache 16-Zell-Platte (gonisches Stadium), die weitere Teilung führt zur Bildung einer offenen Kugel mit einem kleinen offenen Loch, das zur Außenfläche der Elternkolonie gerichtet ist. Die sich bildenden Zellen des neuen Organismus werden mit ihren Geißeln in die Kugel gedreht. Die normale Ausrichtung der Zellen (mit den vorderen Enden nach außen gerichtet) wird erreicht, indem die offene Kugel vollständig umgestülpt wird, erst danach schließt sich ihre Öffnung. Fortpflanzungszellen differenzieren sehr früh, so dass nicht nur Tochterkolonien, sondern auch Enkelkolonien im mütterlichen Organismus beobachtet werden können. Junge Kolonien werden nach der Zerstörung der Mutterkolonie freigelassen.

Zellen, die der sexuellen Fortpflanzung dienen, sind Oogonien und Antheridien. Dunkelgrüne Oogonien sind viel größer als andere Zellen und haben keine Flagellen. Im Oogonium entwickelt sich ein großes Ei. Antheridien bilden Spermienpakete. Der sexuelle Prozess in Volvox ist oogam. Es gibt bisexuelle und diözische Arten sowie homo- und heterothallische Klone. Es bildet sich eine Ruhezygote, die nach Reduktionsteilung diploider Kerne als junge Tochterkolonie auskeimt. Der Entwicklungszyklus ist monohaplobiont.

Objekte: r. Chlamydomonas, r. volvox.

Fortschritt

1. Betrachten Sie Chlamydomonas zuerst bei niedriger Vergrößerung (m. vergrößert), dann detaillierter bei hoher Vergrößerung (b. vergrößert), studieren Sie unbewegliche Personen, beobachten Sie die Bewegung von Chlamydomonas.

2. Machen Sie zwei Zeichnungen:

a) das Auftreten von Chlamydomonas. Bezeichnen Sie die Schale, Chromatophor;

b) ein Diagramm der Struktur der Chlamydomonas-Zelle anhand der Tabelle. Bezeichnen Sie Membran, Zytoplasma, Kern, Chromatophor, Ocellus (Stigma), Pyrenoid, Flagella, pulsierende Vakuolen.

3. Betrachten Sie bei m. und skizzieren Sie kugelförmige Coenobien von Volvox mit Tochterkolonien aus dem Präparat.

4. Erstellen Sie anhand der Tabelle eine schematische Zeichnung, die die strukturellen Merkmale der Coenobia widerspiegelt. Benennen Sie die Protoplasten, zytoplasmatischen Fortsätze, Plasmodesmen, Flagellen, Oogonien, Antheridien.

Chlorokokken bestellen (Chlorokokken)

Die Ordnung umfasst einzellige und coenobiale Formen mit coccoider Zellorganisation.

Gattung Chlorococcus (Chlorokokken)

Die Gattung Chlorococcus umfasst 38 Arten und kommt in einer Vielzahl von Lebensräumen vor: im Wasser, sowohl im Plankton als auch im Benthos; im Boden, sowie auf der Rinde von Bäumen, auf alten Holzgebäuden. Chlorococcus ist ein Bestandteil der Flechten.

Es ist eine einzellige kokkoide Alge, die im vegetativen Zustand unbeweglich ist. Die Zellen haben einen schalenförmigen Chromatophor mit einem Pyrenoid, aber es fehlen Flagellen, Ocellen und pulsierende Vakuolen. Der Kern befindet sich in der Vertiefung des Chromatophors. Bei alten Menschen können mehrere Kerne beobachtet werden, die Zellen sind mit einer dicken Zellulosemembran bedeckt.

Chlorococcus reproduziert sich ungeschlechtlich mit Hilfe von länglichen zweigeißelten Zoosporen. Der Protoplast der Mutterzelle teilt sich und bildet 8 bis 32 Zoosporen, die nach Zerstörung der Wand der Mutterzelle freigesetzt werden. Die Periode der aktiven Bewegung ist kurz; Nach einiger Zeit des Schwimmens verlieren Zoosporen ihre Flagellen, kleiden sich in eine Schale, wachsen und erreichen Größen, die für eine bestimmte Art charakteristisch sind. Der Sexualprozess ist isogam. Der Entwicklungszyklus ist monohaplobiont.

Gattung Hydrodition (Hydrodiktion)

Hydrodition ist eine kleine, aber weit verbreitete Gattung. Es kommt in Rückstauwässern von Flüssen, Teichen und anderen stehenden Gewässern vor, die mit Stickstoff angereichert sind. Dies ist eine makroskopische coenobiale Alge, die aus einer großen Anzahl (bis zu 20.000) von Zellen besteht. Alte Exemplare erreichen eine Länge von einem Meter und ihre Zellen sind bis zu anderthalb Zentimeter groß.

Die Hydrodiktion sieht aus wie ein geschlossenes Netzwerk, bestehend aus 5-6-Kohlezellen, die aus Riesenzellen bestehen, die an ihren Enden verbunden sind. Adulte Retikulumzellen enthalten eine riesige Vakuole, das Zytoplasma ist parietal und enthält ein retikuläres Chromatophor mit zahlreichen Pyrenoiden und einer großen Anzahl kleiner Kerne. Die Schale ist Zellulose. Jede Zelle erfüllt alle Funktionen des Körpers (Ernährung und Fortpflanzung).

Die Reproduktion des Wassernetzes ist asexuell und sexuell. Zellen, die bereits eine ausreichend große Größe (0,2 mm) erreicht haben, beginnen mit der asexuellen Fortpflanzung. Im Protoplasten wird eine solche Anzahl von Zoosporen gebildet, die für diese Art von Retikulum charakteristisch ist. Zoosporen verlassen die Mutterzelle nicht, sondern bewegen sich für einige Zeit in der Zelle.

Dann werden die Flagellen abgestoßen und zu einem jungen Netz gefaltet, wobei sie an den Stellen, an denen die Stränge der Mikrotubuli passieren, miteinander verkleben. Die Zellen des jungen Retikulums sind einkernig, mit einem lamellaren Chromatophor, der ein Pyrenoid trägt. Das junge Netz lebt einige Zeit unter der Hülle der Mutterzelle, aber seine Größe nimmt schnell zu, die Zellen werden verlängert. Am Ende wird die Hülle der Mutterzelle zerstört und das Retikulum beginnt selbstständig zu leben.

Die sexuelle Fortpflanzung ist isogam, Gameten werden mehr gebildet als Zoosporen und sie sind viel kleiner. Die Zygote wird mit Hämatochrom Ziegelrot gefärbt. Nach einer Ruhephase teilt sich die Zygote durch Reduktion und keimt in vier große Zoosporen. Sie sind inaktiv, verlieren bald ihre Flagellen und werden wieder mit einer dicken, aber bereits skulpturalen Hülle bedeckt, die sich in die sogenannte verwandelt Polyeder Polyeder, deren Schalen Prozesse haben und deren Inhalt offenbar reich an Fetteinschlüssen ist, sind wichtig für die Verbreitung von Algen. Polyeder können Austrocknung gut vertragen und sind somit die zweite Ruhephase im Entwicklungszyklus des Wassernetzwerks.

Gattung Chlorella (Chlorella)

Chlorella ist eine sehr weit verbreitete Alge. In der Natur kommt es in Plankton und Benthos verschiedener Gewässer vor, auf dem Boden, beteiligt sich an der Bildung des Flechtenkörpers und lebt auch in Symbiose mit Kleintieren, die die sogenannte Zoochlorella bilden. Sie gehört zu den kultivierten Algen. Aufgrund der hohen Reproduktionsrate ergibt Chlorella einen hohen Biomasseertrag.

Chlorella ist eine einzellige kugelförmige Kokkoidenalge. Der Protoplast enthält einen glockenförmigen Chromatophor mit einer großen Vertiefung. Im Hohlraum des Chromatophors befindet sich ein Kern. Chlorella vermehrt sich nur ungeschlechtlich durch Autosporen. Der sexuelle Prozess ist unbekannt. Der Entwicklungszyklus ist asexuell, monohaplobiont.

Objekte: r. Chlorokokken, r. Wassernetz, r. Chlorella.

Fortschritt

1. Betrachte bei b. weggeführt. und zeichne Chlorokokken. Bezeichnen Sie eine dicke Schale (eine Anpassung an einen aerophilen Lebensstil), einen becherförmigen Chromatophor.

2. Betrachte bei m. ein Fragment des Coenobiums des Wassernetzes und eine Zeichnung, die 5-6-eckige Zellen zeigt, die das Coenobium bilden. Bezeichnen Sie die Zelle von Coenobia, Chromatophoren.

3. Betrachten Sie bei b. weggeführt. und zeichne eine Zelle eines Coenobiums mit einem jungen Coenobium in der Zelle. Bezeichnen Sie die Hülle der Mutterzelle, das junge Coenobium.

4. Skizzieren Sie Chlorella bei b. weggeführt. Nennen Sie die dicke Schale Chromatophor.

Ulotrix bestellen (Ulotrichales)

Die Ordnung kombiniert Algen, die einen Thallus in Form eines unverzweigten Fadens haben, der aus mononukleären Zellen besteht, seltener ein lamellarer oder röhrenförmiger Thallus.

Rod Ulotrix (Ulothrix)

Ulothrix ist eine ziemlich große Gattung, die in frischen und leicht brackigen Gewässern vorkommt und sauberes fließendes Wasser bevorzugt. In der Küstenzone von Flüssen und Bächen, insbesondere in Gebieten mit geeignetem Klima, ist Ulothrix zonata zu finden. Ulothrix ist eine benthische, anhaftende Alge, die Ansammlungen auf Küstenfelsen bildet.

Ulothrix ist eine mehrzellige fadenförmige unverzweigte Alge. Alle Zellen, mit Ausnahme der basalen, die der Befestigung dient, sind vom gleichen Typ. Sie sind mit einer dünnen, manchmal schleimigen Zellulosemembran bedeckt. Der Chromatophor ist parietal in Form eines geschlossenen oder offenen Gürtels mit einer großen Anzahl von Pyrenoiden. Es gibt nur einen Kern in den Zellen. Die Anzahl der Zellen in den Filamenten ist unbestimmt, da sich die Zellen in den oberen Teilen ständig in derselben Ebene teilen. Ulothrix vermehrt sich vegetativ (durch Fragmentierung des Fadens), asexuell und sexuell. Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch Zoosporen, die mit vier Isokonten und isomorphen Flagellen ausgestattet sind. Keimende Zoosporen bilden Ulotrix-Filamente. Jede außer der Basalzelle des Filaments kann möglicherweise ein Zoosporangium werden. Ulothrix bildet zweigeißelte Isogameten. Nach der Fusion wird eine Planosygote gebildet (eine bewegliche Zelle mit vier Flagellen), die dann Flagellen verliert und sich in einen einzelligen eigentümlichen Sporophyten differenziert - einen ausgedehnten Körper, der mit einer dicken Schale bedeckt ist dünnes Bein. Der Zygoten-Sporophyt bleibt einige Zeit in einem solchen Ruhezustand, und dann werden nach der Reduktionsteilung 4-16 Zoosporen darin gebildet. Ein solcher Lebenszyklus ist charakteristisch für Ulothrix zonata. Bei einigen Arten wächst die Zygote zu einem diploiden Filament heran. Somit verläuft der Entwicklungszyklus bei Ulothrix zonata mit einer heteromorphen Veränderung eines vielzelligen filamentösen haploiden Sporogametophyten und eines einzelligen diploiden Sporophyten.

Rod Ulva (Ulva)

Die Gattung Ulva ist als "Meersalat" bekannt und weit verbreitet, bevorzugt jedoch flache Gewässer. Ulva ist eine Alge, verträgt aber Entsalzung gut. Es lebt in Flussmündungen, flachen Flussmündungen, Sümpfen; verträgt gut und bevorzugt Gewässer mit erheblicher organischer Belastung. Die lokale Bevölkerung verwendet es als Nahrung, aber die Ulva hat keinen kommerziellen Wert.

Die Ulva thallus ist vielzellig, lamellar, besteht aus zwei Zellschichten, die Ränder der Platte sind aufgrund intensiverer Zellteilungen in den Randzonen im Vergleich zu den mittleren Zonen gewellt. An der Basis verengt sich die Platte zu einem kurzen Blattstiel mit einer Sohle, mit der sie auf einem festen Untergrund befestigt ist. Die Zelldifferenzierung in der Ulva thallus ist gering. Es gibt keine besonderen Fortpflanzungsorgane. Potenziell kann jede Zelle in der diploiden Generation ein Sporangium oder in der haploiden Generation ein Gametangium werden. Einige Zellen haben röhrenförmige Auswüchse, die entlang des zentralen Teils des Thallus absteigen.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch viergeißelige Zoosporen, die nach Reduktionsteilung auf diploiden Pflanzen gebildet werden. Zoosporen keimen zu einem einreihigen, nicht verzweigten Faden, aber noch vor Beginn der Teilung wird eine Polarisierung in der Zoospore festgestellt, die Flagellen verloren hat und sich auf dem Boden niedergelassen hat. Das obere Ende ist dicker, während das untere Ende dünn und langgestreckt ist, woraus anschließend Befestigungsstrukturen gebildet werden. Der Sexualprozess ist iso- oder heterogam, die Gameten sind zweigegeißelt. Der Entwicklungszyklus ist haplodiplobiont mit einem isomorphen Generationswechsel.

Objekte: r. ultrix, r. Ulva.

Fortschritt

1. Betrachte bei b. weggeführt. und zeichnen Sie einen Abschnitt des Ulotrix-Filaments, achten Sie auf die Struktur des Chromophors. Beschriften Sie die Zellen des Thallus: Zellmembran, Chromatophor, Pyrenoide.

2. Skizzieren Sie das Aussehen der Ulva thallus mit einem Nasspräparat.

Chaetophore-Ordnung (Chaetophorales)

Die Ordnung umfasst vielzellige filamentöse Formen des heterotrichen Typs mit Thallusdifferenzierung in ein horizontales, sich entlang des Substrats erstreckendes und ein vertikales Filamentsystem.

Rod Draparnaldia (Draparnaldien)

Arten dieser Gattung stellen hohe Anforderungen an die Sauberkeit und Belüftung von Stauseen und bevorzugen schnell fließende Flüsse und Bäche. Sie wachsen massenhaft in ziemlich großen Tiefen (10 m) und bilden dort ganze Dickichte. Draparnaldia benthic ist eine befestigte Alge mit einer fadenförmigen heterotrichen Struktur. Es hat lange (unbegrenztes Wachstum) schwach verzweigte Filamente mit einem gürtelförmigen Chromatophor mit gezackten Rändern. Der Chromatophor in solchen Zweigen ist im Verhältnis zum Gesamtvolumen der Zelle klein, sodass die Zellen der Hauptfilamente blass sind. Bündel von kurzen, stark verzweigten Ästen mit begrenztem Wachstum gehen von diesen Fäden in Windungen ab, dies sind Assimilatoren. Die Chromatophoren in ihnen sind parietal, groß; grüne Zellen. Jeder kurze Faden endet mit einem farblosen langen Haar. Die Fortpflanzungsorgane werden unter die Assimilatoren gestellt. Asexuelle Fortpflanzung durch vier Flagellen-Zoosporen. Der sexuelle Prozess ist Isogamie oder Heterogamie. Der Entwicklungszyklus ist monohaplobiont.

Gattung Trentepolia (Trentepohlia)

Trentepolia ist eine aerophile Landalge, die gut an Feuchtigkeitsmangel angepasst ist. Sie lässt sich auf der Rinde von Bäumen, Steinen und Holzgebäuden nieder. Besonders viele Arten dieser Gattung kommen in feuchten tropischen und subtropischen Regionen vor, wo trentepolia oft eine epiphytische Lebensweise führt. Trentepolia ist unter anderen Landalgen leicht an Hämatochrom zu erkennen, einem öllöslichen Carotinoid, das ihr eine ziegelrote oder gelbe Farbe verleiht. Der Thallus von trentepolia ist fadenförmig, heterotrich. Die Filamente, die entlang des Substrats kriechen, bestehen aus runden oder ovalen Zellen, die mit einer dickschichtigen Membran bedeckt sind. Sie sind durch Poren mit Plasmodesmen miteinander verbunden, dennoch zerfallen die Kriechfäden leicht in kurze Fragmente oder einzelne Zellen. Diese Fragmente und Zellen im trockenen Zustand werden vom Wind zerstreut und getragen. Somit verfügt Trentepolia über einen ziemlich effektiven Mechanismus der vegetativen Reproduktion, der besonders bei Wassermangel wichtig ist. Die Zellen enthalten mehrere scheibenförmige oder bandförmige Chromatophoren ohne Pyrenoide und eine große Anzahl von Kernen, insbesondere in alten Zellen. Neben dem horizontalen gibt es ein System vertikaler Fäden, das aus länglicheren Zellen besteht. Sowohl horizontale als auch vertikale Filamente verzweigen sich aufgrund der Teilung apikaler Zellen stark, auf letzteren bilden sich geschichtete Kappen.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch zwei- oder viergeißelte Zoosporen, die in speziellen apikalen Zellen - Sporangien - gebildet werden, die auf Röhrenzellen - Beinen - sitzen. Die Sporangien werden abgelöst und in ihrer Gesamtheit von Luftströmungen getragen. Zoosporen werden nur gebildet, wenn sich das Sporangium im Wasser befindet. Dann zerfällt der mehrkernige Inhalt sehr schnell, in wenigen Minuten, in einkernige Abschnitte, und Zoosporen werden produziert. Gametangien unterscheiden sich auch morphologisch von vegetativen Zellen, befinden sich aber hauptsächlich auf kriechenden Filamenten. Im Gegensatz zu Sporangien haben kugelige Gametangien keine Beine. Gametangien werden auch von Luftströmungen getragen. Sobald sie im Wasser sind, keimen sie mit zweigeißelten Isogameten. Eine Kopulation ist jedoch selten und Gameten entwickeln sich parthenogenetisch (ohne Befruchtung). Im Falle der Bildung von Zygoten keimen diese nach einer Ruhephase als Zoosporen aus. Der Entwicklungszyklus ist monohaplobiont.

Objekte: r. draparnaldia, r. Trient.

Fortschritt

1. Betrachte bei m. und zeichnen Sie einen Abschnitt des heterotrichalen filamentösen Thaloms von Draparnaldia, beachten Sie die strukturellen Merkmale der „Stamm“ -Filamente und -Assimilatoren, zeigen Sie den Unterschied in der Struktur der Chromatophoren in den Zellen des axialen Filaments und in den Zellen der Seitenäste. Bezeichnen Sie das axiale Gewinde, Assimilator-Gewinde.

2. Betrachten Sie bei b. weggeführt. und zeichne die Zelle des Axialfadens und die Zelle des Assimilatorfadens. Beschriften Sie die Zellwand, den Chromatophor.

3. Betrachten Sie bei b. weggeführt. und skizzieren Sie einen Abschnitt des Trentepolyfadens. Bezeichnen Sie die geschichtete Membran, Reservesubstanzen (in Form von mit Hämatochrom gefärbten Öltropfen), scheibenförmige Chromatophoren.

Cladophoraceae bestellen (Cladophorale)

Die Ordnung umfasst nichtzellige Algen, fadenförmig verzweigt, durch Querwände in ungleiche Segmente unterteilt, von denen jedes viele Kerne enthält. Querwände entstehen unabhängig von der Kernspaltung.

Gattung Cladophora (Cladophora)

Cladophora ist eine sehr große und weit verbreitete Gattung von hauptsächlich Meeres- und teilweise Süßwasseralgen. Etwa 150 Arten wurden beschrieben. Es kommt in seichten Gewässern in der Brandungszone, auf ins Meer ragenden Felsen, in Lagunen, Teichen, Seen vor. Junge Pflanzen haften am Boden oder an verschiedenen Unterwasserobjekten, brechen aber später ab und schwimmen, wobei sie große Ansammlungen oder harten Schlamm bilden; sowie große (10–15 cm Durchmesser) Kugelsternhaufen. Der Thallus ist stark verzweigt, mit einer Siphon-verkleideten Struktur. Die durch die Querwände gebildeten Segmente sind keine Zellen im eigentlichen Sinne. Die Bildung von Quersepten unterscheidet sich qualitativ von der Zytokinese und ist nicht mit Kernspaltung verbunden. Die Segmente sind ungleich groß und enthalten eine unterschiedliche Anzahl von Kernen. Der Mesh-Chromatophor wird ebenfalls durch Kontakt und Fusion von anfänglich freien Chloroplasten gebildet. Die äußere Hülle ist dick, Zellulose, niemals Schleim, daher ist Cladophora-Schlamm zäh und nicht rutschig.

Die Fortpflanzung ist asexuell und sexuell. Jedes Segment der Alge kann zu Zoosporangium oder Gametangium werden. Tetragegeißelte Zoosporen treten durch eine Pore aus dem Sporangium aus und keimen zuerst in einen vesikulären Körper ohne Septen (Siphonalstadium), später erscheinen Quersepten und es kommt zu einer Verzweigung von filamentösen Strukturen. Der Sexualprozess ist isogam. Die Zygote wächst zu einer diploiden Pflanze heran. Die meisten Arten von Cladophoren, die in den Meeren leben, haben einen isomorphen Generationswechsel, in diesem Fall werden Zoosporen nach der Reduktionsteilung (Meiozoosporen) gebildet, aber Süßwasserarten haben einen monodiplobionten Zyklus, wenn die Reduktionsteilung der Bildung von Gameten vorausgeht.

Objekte: r. Kladophora.

Fortschritt

Betrachten Sie bei b. weggeführt. und zeichnen Sie einen Abschnitt des verzweigten Thallus der Cladophora mit Zoosporangien. Bezeichnen Sie Thalluszellen, einzellige Zoosporangien.

Klasse Konjugierte (Konjugatophyceae)

Vertreter dieser Klasse haben eine besondere Art von sexuellem Prozess - Konjugation, es gibt keine Flagellenstadien, es gibt keine asexuelle Fortpflanzung durch Sporen.

Zignemov-Order (Zygnematales)

Bestellen Sie Zignemovye - fadenförmige, unverzweigte vielzellige Algen, deren Schale schleimig ist und sich daher rutschig anfühlt. Die Zygote keimt als ein Sämling, die anderen drei bei der Reduktionsteilung entstandenen Kerne sterben ab.

Gattung Spirogyra (Spirogyra)

Die Gattung Spirogyra ist eine der größten und weltweit am weitesten verbreiteten: Sie kommt sogar in der Antarktis vor. Ein seltener Graben, eine Pfütze, ein Teich oder ein See fühlt sich schleimfrei an und schwimmt auf der Schlammoberfläche. Der Spirogyra-Thallus ist filamentös, unverzweigt, alle Zellen im Filament sind äquivalent und vom gleichen Typ. Die Zelle hat einen oder mehrere parietale, spiralförmige, bandartige Chromatophoren mit einer großen Anzahl von Pyrenoiden, die sich entlang der Längsachse befinden. Die Kanten des Chromatophors sind uneben. Die Zelle hat eine oder mehrere Vakuolen mit Zellsaft. Im ersten Fall nimmt das Zytoplasma eine magere Position ein. Bei Vorhandensein mehrerer Vakuolen gibt es neben der parietalen Schicht des Zytoplasmas zytoplasmatische Schnüre und einen zentralen zytoplasmatischen Sack, in dem sich ein großer, deutlich sichtbarer, farbloser Kern befindet. Die innere Schicht der Zellmembran besteht aus Cellulose, die äußere Schicht aus Pektin, das für Schleim und die Bildung einer gallertartigen Hülle sorgt, die den Fäden eine Seidigkeit verleiht. In Spirogyra, die in Stauseen mit starker Strömung leben, werden verschiedene Arten von Rhizoiden produziert, die die Algen an Ort und Stelle halten. Spirogyra hat wie andere Konjugate im Entwicklungszyklus kein Flagellenstadium und bildet keine Sporen. Es reproduziert sich entweder durch Fragmentierung von Fäden vegetativ oder sexuell. Während der Konjugation werden zahlreiche Zygoten gebildet, die nach einer Ruhephase mit einem Faden keimen. Von den vier haploiden Kernen, die bei der Reduktionsspaltung gebildet wurden, sterben drei kleine ab, und ein großer lebensfähiger Kern bleibt zurück. Alle in der Zygote angesammelten Nährstoffe gehen in die Bildung eines Sämlings über. Zygoten sind gut angepasst, um widrigen Bedingungen standzuhalten. Sie sind mit einer dicken, dreischichtigen, geformten Schale bedeckt. Die Struktur der Zygotenschale ist ein wichtiges taxonomisches Merkmal.

Objekte: r. Spirogyra.

Fortschritt

Betrachten Sie bei m. und skizzieren Sie das Aussehen des mehrzelligen Thallus von Spirogyra. Beschriften Sie die Thalluszelle.

1. Betrachte bei b. weggeführt. und zeichne einen Spirogyra-Käfig. Nennen Sie Zellmembran, Chromatophor, Pyrenoide,

Zellkern, Zytoplasmastränge.

2. Beobachten und zeichnen Sie die verschiedenen Stadien des Konjugationsprozesses.

Bezeichnen Sie die Stadien: Bildung konjugativer Prozesse, Kontraktion und Überlaufen des Protoplasten, Bildung der Zygote.

Desmidia bestellen (Desmidien)

Bestellen Sie Desmidia - einzellige Organismen oder fadenförmige Kolonien. Die Zelle besteht aus zwei gleichen Hälften - Halbzellen. Während der vegetativen Vermehrung vervollständigt jede Halbzelle den Bau der zweiten Hälfte.

Rod Closterium (Klosterium)

Klosterium ist eine benthische Süßwasseralge, die eine gute Beleuchtung benötigt, sie lebt in kleinen Stauseen, Teichen, ruhigen Nebengewässern von Flüssen und im Bewuchs von Unterwasserobjekten. Bei der Massenentwicklung bilden sich Schleimansammlungen. Klosterium liebt sauberes Wasser, toleriert aber organische Verschmutzungen und findet sich manchmal im Abwasser. Dies ist eine einzellige Form, ihr sichelförmiger Körper besteht aus zwei symmetrischen Hälften - Halbzellen. Der Kern befindet sich in der Mitte im Zytoplasmasack. Das Closterium hat keine für andere Desmidalgen charakteristische äußere Einschnürung, aber die innere Struktur entspricht den Merkmalen von Vertretern dieser Ordnung. Closterium hat zwei identische axiale Chromatophoren, eine besondere Struktur. Mehrere Platten erstrecken sich radial vom zentralen Stab, so dass der Chromatophor im Querschnitt wie ein mehrstrahliger Stern aussieht. Große Pyrenoide befinden sich entlang des Schafts oder sind zufällig an der Basis verstreut. Die der Zellmitte zugewandte Basis des Chromatophors ist breit, an den Enden der Zelle verjüngt sich der Chromatophor konisch. An den Polen der Zelle befinden sich zwei kleine Vakuolen mit Zellsaft, in die kleine Gipskristalle eingetaucht sind, die sich in ständiger Bewegung befinden (Brownsche Bewegung), und spezielle Schleimkörper. Die dreischichtige Hülle des Closteriums ist von zahlreichen kegelförmigen Poren durchzogen. Besonders große Poren befinden sich an den Enden der Zellen. Diese Poren sondern Schleim ab, wodurch sich die Alge langsam bewegt. Während ein Ende des Körpers am Substrat befestigt ist, oszilliert das andere Ende. Mit dem anderen Ende wird die Alge dann am Substrat befestigt. So taumelnd bewegt sich das Closterium auf die Lichtquelle zu.

Die Vermehrung von Closterium erfolgt vegetativ. Zellen teilen sich quer. Jede Tochterzelle erhält die Hälfte der Mutterzelle mit einem Chromatophor. Die zweite Hälfte, also die Halbzelle, wird neu vervollständigt. Erstens hat die junge Halbzelle keinen Chloroplasten, und erst dann teilt sich der Chromatophor der alten Halbzelle und eine Hälfte davon geht in eine neue Halbzelle über. Somit besteht jedes Individuum des Closteriums aus zwei unterschiedlich alten Hälften: Die eine ist älter, die andere jünger. Der sexuelle Prozess ist die Konjugation zweier Individuen, die in einen gemeinsamen Schleim eingetaucht sind. Die Zygote ist mit einer dickschichtigen Membran bedeckt und gut angepasst, um widrigen Bedingungen standzuhalten. Den ganzen Winter über ruhen die Zygoten, und die Kerne bleiben lange Zeit unverwachsen. Aus der Zygote werden zwei junge Closterien gebildet, die jeweils zwei haploide Meiosekerne erhalten. Einer, klein, degeneriert bald. Der zweite wird zum Kern eines neuen Individuums. Der Entwicklungszyklus ist monohaplobiont.

Objekte: r. Kloster.

Fortschritt

1. Betrachten Sie das Closterium bei m. und beobachte, wie es sich bewegt.

2. Untersuchen Sie die Closterium-Zelle bei b. weggeführt. und zeichne es. Bezeichnen Sie die Zellmembran, Zellkern, Chromatophoren, Pyrenoide, terminale Vakuolen mit Gipskristallen.

Fragen und Aufgaben

1. Nennen Sie die wichtigsten Arten der morphologischen Organisation in Grünalgen. Beschreiben Sie jeden Typ. Nenne Beispiele.

2. Welche Anzeichen sind typisch für Vertreter der Grünalgenabteilung?

3. In welche Klassen ist die Abteilung Grünalgen eingeteilt? Was ist der Unterschied zwischen Vertretern jeder Klasse?

4. Was sind Kolonien und Coenobien in Grünalgen? Nennen Sie Beispiele für koloniale und coenobiale Grünalgen. Was ist der Unterschied zwischen kolonialen und vielzelligen Organismen?

5. Wie erfolgt die vegetative Vermehrung bei Grünalgen? Nenne Beispiele.

6. Wie erfolgt die asexuelle Fortpflanzung bei Grünalgen? Nenne Beispiele.

7. Welche sexuellen Prozesse sind charakteristisch für Grünalgen? Nenne Beispiele.

8. Skizzieren Sie schematisch den Lebenszyklus von Chlamydomonda, Ulotrix, Ulva, Spirogyra. Unterzeichnen Sie auf dem Diagramm, welche Generation ein Sporophyt und welche ein Gametophyt ist, einen Chromosomensatz (haploid oder diploid) für jede Generation und Zellen, die für die Fortpflanzung verwendet werden, die Art der Reduktionsteilung und den sexuellen Prozess. Geben Sie den für diese Algen typischen Lebenszyklus an.

9. Füllen Sie die Tabelle aus:

Vergleichende Merkmale von Klassen und Ordnungen

10. Beschreiben Sie die Rolle von Grünalgen im Leben von Gewässern. Nennen Sie Beispiele für Grünalgen, die eine terrestrische Existenz führen.

Abteilung Kieselalgen (Bacillariophyta, Kieselalgen)

Eine umfangreiche Abteilung einzelliger und kolonial lebender Organismen, die mehr als 10.000 Arten vereint. Diatomeenzellen sind mit einer Silicahülle bedeckt, die aus zwei Hälften besteht, die wie ein Deckel auf eine Kiste aufeinander passen. Die größere Hälfte ist der Epithekus und die kleinere Hälfte die Hypotheca. Jede Hälfte besteht aus einer Schärpe (unten) und einem daran angelöteten Gürtelring (Gürtel). Darüber hinaus ist der Gürtel des Epithekus dem Gürtel der Hypotheca überlagert. Unter der Schale befindet sich eine Pektinschale. Kieselalgen gehören zur Gruppe der Braunalgen, die sich durch das Vorhandensein von Chlorophyllen auszeichnen. a und Mit, maskiert durch das gelbe Pigment Fucoxanthin. Das Reserveprodukt der Kohlenhydratnatur ist Chrysolaminarin. Monadische Zellen sind Spermatozoen mit einem gefiederten Flagellum. Diatomeen vermehren sich vegetativ durch Zellteilung in Längsrichtung mit der Fertigstellung einer Klappe - Hypotheca. Sexuelle Prozesse - Konjugation und Oogamie. Nach dem sexuellen Prozess wird eine Zygote gebildet, die die Fähigkeit hat zu wachsen (Auxospore). Kieselalgen leben in einem diploiden Zustand und nur ihre Gameten sind haploid.

Klasse zentriert (Centrophyceae)

Die Centric-Klasse kombiniert Algen mit einer radialsymmetrischen Schale und dem Fehlen eines Nahtknotenapparates. Alle zentrischen Algen sind unbeweglich. Der sexuelle Prozess ist Oogamie.

Rod Melozira (Melosira)

Melozira ist eine filamentöse Kolonialalge, die aus der gleichen Art zylindrischer Zellen besteht, die durch den Kontakt kleiner Stacheln auf den abgerundeten Oberflächen der Klappen miteinander verbunden sind. Die Schale der Melozira hat breite Gürtel, daher werden die Algen meistens von ihrer Seitenfläche aus betrachtet. Die Zellen haben mehrere gelappte Chromatophoren entlang der Wand, die Mitte der Zelle wird von einer großen Vakuole mit Zellsaft eingenommen.

Melozira hat keine Nahtknotenstruktur und ist daher unbeweglich.

Vermehrt sich durch Teilung und sexuell. Der sexuelle Prozess ist Oogamie. In einigen Zellen wird nach der Reduktionsteilung ein Ei gebildet, in anderen - vier Spermien mit einem Flagellum. Die Zygote ist mit einer dünnen, gut dehnbaren Pektinmembran bedeckt. Intensiv wachsende Zygoten werden als Auxosporen bezeichnet. Da die nach wiederholten Teilungen zerkleinerten Zellen am sexuellen Prozess teilnehmen, stellt die Auxospore ihr ursprüngliches Volumen wieder her. Ab einer bestimmten Größe entwickelt die Auxospore eine eigene Hülle. Der Entwicklungszyklus von Melosyra ist monodiplobiont.

Objekte: r. Melozira.

Fortschritt

1. Untersuchen Sie den Standort der Melosyra-Kolonie bei b. weggeführt. und skizzieren Sie die Algen von der Seite des Gürtels und von der Seite der Schärpe. Beschriften Sie die Koloniezelle, Epithekus, Hypotheca.

2. Suchen und zeichnen Sie die Auxospore.

Klasse Pennate (Pennatophyceen)

Die Pennate-Klasse umfasst Algen mit bilateraler Schalensymmetrie, die einen Nahtknotenapparat haben und sich bewegen können. Der sexuelle Prozess ist Konjugation.

Gattung Pinnularia (Pinnularia)

Die Gattung Pinnularia umfasst mehr als 150 Arten. Er lebt in frischen, kalkarmen Gewässern. Führt eine benthische Lebensweise am Grund oder beim Bewuchs von Unterwasserobjekten. Pinnularia ist wie andere Diatomeen als Nahrungsgrundlage für Kleintiere von großer Bedeutung und ist das erste Glied in Nahrungsketten in aquatischen Ökosystemen. Dies ist eine einzellige Alge mit einer Nahtknotenstruktur und ist daher mobil. Unter anderen einzelligen Kieselalgen ist Pinnularia groß und daher für Studien geeignet. Vom Gürtel aus hat die Schale einen rechteckigen Umriss, und die Ventile sind von linear bis elliptisch. Die Enden der Klappen sind meist abgerundet, können aber abgeschwächt sein und kapitulieren. Knötchen und zwei s-förmige schlitzartige Öffnungen (Naht), die sich von den peripheren Knötchen zum zentralen erstrecken, sind in der Mitte und an den Enden der Klappe deutlich sichtbar. Entlang der Kanten des Flügels ist besonders bei leeren Schalen ein deutliches Muster paralleler Trennwände zu erkennen - September, die Naht nicht erreichen. Pinnularia-Zellen sind einkernig mit zwei lamellaren Chromatophoren mit gekrümmten Kanten. Die breite flache Seite des Chromatophors ist der Seite des Gürtels zugewandt und geht mit seinen Kanten zur Seite des Ventils. Lebende aktive Zellen von Pinnularia sind gelblich-braun gefärbt, da Fucoxanthin grüne Pigmente maskiert, aber in sterbenden Zellen wird Fucoxanthin ausgewaschen und der Chromatophor wird grün. Die Zellen haben zwei Vakuolen, die durch eine zentrale zytoplasmatische Brücke getrennt sind. Es enthält den Kern. Pinnularia speichert Volutin, das unter einem Lichtmikroskop als schwach leuchtende kugelförmige Körper sichtbar ist, und Öltropfen. Unter der Schale ist die Zelle mit einer schleimigen Pektinmembran bekleidet. Pinnularia, die einen Nahtknotenapparat hat, bewegt sich aktiv und kriecht über das Substrat.

Pinnularia reproduziert sich durch Teilung, die parallel zu den Ventilen verläuft. Jede Tochterklappe erhält eine Elternklappe, während die zweite, fertige Klappe immer eine Hypotheca ist. Aufgrund dieser Eigenschaft ist bei jeder Teilung immer eine Tochterzelle etwas kleiner als die Mutterzelle und es finden sich Individuen unterschiedlicher Größe in der Population. Der sexuelle Prozess in Pinnularia wurde nicht gefunden, Auxosporen werden nicht gebildet. Es ist davon auszugehen, dass sich große Zellen häufiger teilen als kleine, und die kleinsten sich überhaupt nicht teilen. Der Lebenszyklus ist monodiplobiont.

Objekt: r. pinnularia.

Fortschritt

1. Betrachten Sie Pinnularia bei b. weggeführt. Skizzieren Sie den Käfig von der Seite des Flügels. Bezeichnen Sie die Zellmembran, die Naht, die Knötchen, die Septen und die Chromatophore.

2. Skizzieren Sie den Käfig von der Seite des Gürtels. Beschriften Sie Epithekus und Hypotheka.

Fragen und Aufgaben

1. Welche Ebenen und Arten der morphologischen Organisation sind typisch für Vertreter von Diatomeen?

2. Was sind die strukturellen Merkmale von Diatomeenzellen?

3. Wie ist die Schale von Kieselalgen aufgebaut?

4. Was sind die Prinzipien der Klassifizierung von Diatomeen?

5. Welche Vermehrungsmethoden sind typisch für Diatomeen?

6. Wie laufen sexuelle Prozesse in Diatomeen ab? Was ist eine Auxospore?

7. Wo leben Kieselalgen? Welche Anpassungsmerkmale an die planktonische und benthische Lebensweise haben Kieselalgen? Nennen Sie Beispiele für planktonische und benthische Diatomeen.

8. Skizzieren Sie schematisch den Lebenszyklus von Pinnularia und Melosira. Unterzeichnen Sie auf dem Diagramm, welche Generation ein Sporophyt und welche ein Gametophyt ist, einen Chromosomensatz (haploid oder diploid) für jede Generation und Zellen, die für die Fortpflanzung verwendet werden, die Art der Reduktionsteilung und den sexuellen Prozess. Geben Sie den für diese Algen typischen Lebenszyklus an.

Abteilung Braunalgen (Phäophyta)

Die Hauptpigmente in Braunalgen sind Chlorophylle. a und Mit, Carotinoide und Xanthophylle, einschließlich Fucoxanthin, das grüne Pigmente maskiert und Algen eine charakteristische braune Farbe verleiht. Ersatzprodukte - Laminarin (Stoff der Kohlenhydratnatur); Mannitol ist ein Zuckeralkohol und eine kleine Menge Fett. Die Phäoplasten sind lamellar oder häufiger zahlreich diskoid (körniger Chromatophor), der sich im perinukleären Raum unter der äußeren Kernmembran befindet, die jeden Phäoplasten bedeckt, und bildet ein endoplasmatisches Retikulum des Phäoplasten. Pyrenoide ragen in Form einer Niere über die Oberfläche. Die Zellen haben einen Kern, große Vakuolen mit Zellsaft und kleine Vakuolen, die Gerbstoffe enthalten und Physoden genannt werden.

Die Schale besteht aus zwei Schichten: der äußeren Schleimhaut, die Alginsäure enthält, und der inneren, die aus einer speziellen Art von Zellulose - Alguose - besteht. Monadische Zellen mit zwei heterokonten und heteromorphen Flagellen befinden sich auf der lateralen Seite der Zelle. Die Vorderseite ist lang gefiedert, mit Mastigonemen bedeckt, die Rückseite ist kurz und glatt. Die Bandbreite der morphologischen Strukturen ist groß: von filamentösen heterotrichen bis zu differenzierten lamellaren Gewebeformen. Bei allen Braunalgen mit Ausnahme von Vertretern der Fucus-Ordnung, die keine asexuelle Fortpflanzung haben und Diplobionten sind, wird ein Generationswechsel beobachtet: bei einigen ist sie isomorph, bei anderen heteromorph. Diese unterschiedlichen Lebenszyklen bilden die Grundlage für die moderne Einteilung der Braunalgen in drei Klassen.

Braunalgen sind mit wenigen Ausnahmen Meeresalgen, die besonders häufig in den kalten Gewässern der nördlichen und südlichen Hemisphäre vorkommen.

Klasse Isogenerate (Isogeneratophyceae)

Die Klasse Isogenate umfasst Algen mit isomorphem Generationswechsel oder mit heteromorphem, aber mit der Dominanz des Gametophyten.

Ektokarp (Ectocarpales) bestellen umfasst heterotriche Formen.

Gattung Ectocarpus (Ektokarpus)

Ectocarpus ist eine weit verbreitete marine, benthische Alge, die in allen Breitengraden im Küstenstreifen von Meeren und Ozeanen vorkommt. Algen setzen sich auf Felsen und anderen Unterwasserobjekten, einschließlich Pflanzen, ab. Ectocarpus sind tolerant gegenüber unterschiedlichem Wassersalzgehalt und beteiligen sich am Bewuchs von Schiffen. Der Temperaturbereich von Ectocarpus-Lebensräumen ist ebenfalls breit. Es wächst sowohl in kalten als auch in warmen Meeren und ist sowohl im Sommer als auch im Winter aktiv. Ectocarpus ist eine makroskopische (bis zu 60 cm) Alge, fadenförmig, heterotrich, die das Aussehen von verzweigten Büschen hat.

An der Basis befinden sich horizontal kriechende Rhizoide, die die Algen am Substrat befestigen. Die vertikalen Zweige an der Basis des Thallus, die mit einer Rinde aus Rhizoiden bedeckt sind, werden zur Spitze hin dünner und enden in langen farblosen Zellen. Die Zunahme ist auf die Teilung von Zellen zurückzuführen, die sich in verschiedenen Teilen des Thallus befinden. In den Zellen des Ectocarpus befinden sich kleine Vakuolen mit Zellsaft, ein Kern in der Parietalschicht des Zytoplasmas und mehrere bandförmige Chromatophoren mit Pyrenoiden. In seneszenten Zellen wird der Chromatophor scheibenförmig.

Ectocarpus-Reproduktion ist asexuell und sexuell. Meiozoosporen, nierenförmig mit zwei ungleichen Flagellen, die an der Seitenfläche befestigt sind, werden in einzelligen Sporangien gebildet, die auf einem einzelligen Stiel sitzen. Solche Sporangien werden auf diploiden Sporophytenpflanzen gebildet. Auf haploiden Pflanzen werden mehrfach verschachtelte Fortpflanzungsorgane gelegt. Jedes Nest produziert eine Fortpflanzungszelle der Monadenorganisation. Meistens verhalten sich diese Zellen wie Gameten und verschmelzen zu einer Zygote. Sie sind morphologisch vom gleichen Typ, aber ihr Verhalten unterscheidet sich: Physiologisch gesehen sind weibliche Gameten weniger mobil und setzen sich schnell am Boden ab; physiologisch männlich sind aktiver. Die Zygote entwickelt sich zu einem diploiden Sporophyten. Der oben beschriebene Zyklus entspricht dem Diplo-Haplobionten-Typ mit isomorphem Generationswechsel, aber der Ectocarpus weist Abweichungen von diesem Zyklus auf, zum Beispiel können Gameten ohne Befruchtung parthenogenetisch keimen, wodurch neue haploide Individuen entstehen. Damit ist offenbar die mögliche vollständige Anpassung des Ectocarpus an die Lebensbedingungen erreicht und seine große ökologische Amplitude erklärt.

Objekte: r. ectocarpus (Herbarbelege, Mikropräparate).

Fortschritt

1. Betrachten Sie die Herbarbelege des Ectocarpus. Skizzieren Sie das Aussehen des heterotrichen Thallus des Ectocarpus.

2. Betrachten Sie bei b. weggeführt. und schöpfen aus den Präparationsbereichen des Ectocarpus thallus mit mehrkammerigen Gametangien und einkammerigen Sporangien. Nennen Sie die Zellen des Thallus, Gametangien, Sporangien.

Klasse Heterogenerat (Heterogeneratophyceae)

Die heterogene Klasse ist durch einen heteromorphen Generationswechsel mit Sporophytendominanz und mikroskopisch kleinen Gametophyten gekennzeichnet.

Schließt Algen mit einem komplexen Thallus mit einer Gewebestruktur ein. Das Wachstum erfolgt aufgrund der Teilung von Zellen, die sich an der Übergangsstelle des blattförmigen Teils des Thallus zum Blattstiel befinden (interkalares Wachstum).

Gattung Laminaria (Laminaria)

Zwei Arten von Kelp sind bekannt und in den nördlichen Meeren weit verbreitet: L. sugar (L.saccharina (L.) Lamour) und L. palmate (L.digitata (Hudz.Lam)), die im oberen Sublitoral ganze Plantagen bilden und sind kommerzielle Algen. Laminaria wird "Seetang" genannt und ist ein wertvolles Lebensmittelprodukt, das in der Tierfütterung sowie zur Herstellung verschiedener Lebensmittelprodukte und Arzneimittel für den Menschen verwendet wird.

Laminaria ist eine große, komplex differenzierte benthische Anhaftungsalge mit einer echten Gewebestruktur. Seine meristematischen Zellen können sich in drei zueinander senkrechte Richtungen teilen und dreidimensionale Strukturen bilden, in denen alle Zellen durch Plasmodesmen miteinander verbunden sind. Der Thallus des Seetangs wird in drei deutlich unterscheidbare Teile unterschieden: kräftige krallenartige Rhizoide, mit denen er sich am Substrat festsetzt, ein radialsymmetrischer Teil, der sogenannte Blattstiel, und eine abgeflachte Platte. Die ersten beiden Strukturen sind mehrjährig, während die Lamina aufgrund des interkalaren Meristems im oberen Teil des Blattstiels abstirbt und wieder wächst. Die innere Organisation des Kelp-Körpers ist ebenfalls ziemlich komplex. Der Blattstiel von der Oberfläche hat dicht geschlossene Zellen, die Körner von Phäoplasten enthalten. In den tieferen Schichten sind die Zellen farblos und in Längsrichtung länglich. In der Mitte der Zelle liegen sie lose und bilden den Kern. Der Blattstiel nimmt allmählich an Dicke zu, und auf dem Querschnitt sind Schichten, die Wachstumsringen ähneln, deutlich sichtbar. In der anatomischen Struktur der Platte wird auch der kleinzellige Kortex unterschieden. In der Mitte befindet sich eine „Ader“, deren Zellen in ihrer Struktur den Siebzellen höherer Pflanzen ähneln.

Laminaria vermehren sich sexuell und asexuell. Auf der Oberfläche der Platte befinden sich Sporangien, die ganze sporentragende Bereiche oder Felder bilden, auf denen sich in einer Palisadenschicht sackartige Sporangien und längliche sterile Paraphysenfortsätze befinden. In Sporangien werden nach der Reduktionsteilung bigeißelte meiozoosporen reniforme gebildet, die zu haploiden Organismen keimen. Die weiblichen und männlichen Gametophyten unterscheiden sich vom Sporophyten. Dies sind mikroskopisch kleine fadenförmige, unterentwickelte Pflanzen (Wucherungen). Sie sind kurzlebig, ihre Hauptfunktion ist die Produktion von Gameten. Der sexuelle Prozess ist Oogamie. Die Zygote keimt ohne Ruhephase und entwickelt sich zu einem diploiden Sporophyten. Somit findet fast das gesamte aktive Leben von Kelp im diploiden Zustand statt. Der Entwicklungszyklus ist diplohaplobiont mit heterotrophem Generationswechsel, mit Sporophytendominanz.

Ende des Einführungsabschnitts.

ALGEN: KLASSIFIZIERUNG DER ALGEN

Zum Artikel ALGEN

In der Vergangenheit galten Algen als primitive Pflanzen (ohne spezialisiertes Leit- oder Gefäßgewebe); sie wurden in der Unterteilung der Algen (Algen) isoliert, die zusammen mit der Unterteilung der Pilze (Pilze) die Unterteilung der Thallus (Schicht) oder niederen Pflanzen (Thallophyta) bildeten, eine der vier Unterteilungen des Pflanzenreiches ( einige Autoren verwenden den zoologischen Begriff anstelle des Begriffs "Abteilungstyp"). Außerdem wurden die Algen nach Farbe unterteilt - in Grün, Rot, Braun usw. Die Farbe ist stark genug, aber nicht die einzige Grundlage dafür allgemeine Einteilung diese Organismen. Wesentlich für die Auswahl verschiedener Algengruppen sind vielmehr die Arten der Koloniebildung, Vermehrungsmethoden, Eigenschaften der Chloroplasten, Zellwand, Reservestoffe etc. Die alten Systeme erkannten normalerweise etwa zehn solcher Gruppen, die als Klassen betrachtet wurden. Eines der modernen Systeme bezieht sich auf "Algen" (dieser Begriff hat seinen Klassifizierungswert verloren) auf acht Arten (Divisionen) des protistischen Königreichs (Protista); Dieser Ansatz wird jedoch nicht von allen Wissenschaftlern anerkannt.

Grünalgen bilden die Abteilung (Stamm) Chlorophyta des Protistenreiches. Sie haben normalerweise die Farbe Grasgrün (obwohl die Farbe von blassgelb bis fast schwarz variieren kann), und ihre photosynthetischen Pigmente sind die gleichen wie bei gewöhnlichen Pflanzen. Die meisten sind mikroskopisch kleine Süßwasserformen. Viele Arten wachsen auf dem Boden und bilden auf seiner feuchten Oberfläche filzartige Überfälle. Sie sind ein- und mehrzellig, bilden Fäden, kugelige Kolonien, blattförmige Gebilde usw. Zellen sind beweglich (mit zwei Geißeln) oder unbeweglich. sexuelle Fortpflanzung - verschiedene Level Schwierigkeit je nach Art. Mehrere tausend Arten wurden beschrieben. Die Zellen enthalten einen Kern und mehrere unterschiedliche Chloroplasten. Eine der bekannten Gattungen ist Pleurococcus, eine einzellige Alge, die die grünen Flecken bildet, die oft auf Baumrinde zu sehen sind. Weit verbreitet ist die Gattung Spirogyra – Fadenalgen, die in Bächen und kalten Flüssen lange Schlammfasern bilden. Im Frühjahr schwimmen sie in klebrigen, gelbgrünen Klumpen auf der Oberfläche von Teichen. Cladophora wächst in Form von weichen, stark verzweigten "Büschen", die sich entlang von Flussufern an Steinen festsetzen. Basiocladia bildet einen grünen Belag auf dem Rücken von Süßwasserschildkröten. Das aus vielen Zellen bestehende Wassernetz (Hydrodictyon), das in stehenden Gewässern lebt, ähnelt in seiner Struktur wirklich einem "Schnursack". Desmidia - einzellige Grünalgen, die weiches Sumpfwasser bevorzugen; Ihre Zellen zeichnen sich durch eine bizarre Form und eine schön verzierte Oberfläche aus. Bei einigen Arten sind die Zellen in fadenförmigen Kolonien verbunden. Bei der freischwebenden Kolonialalge Scenedesmus sind sichelförmige oder längliche Zellen in kurzen Ketten angeordnet. Diese Gattung ist in Aquarien weit verbreitet, wo ihre Massenvermehrung zum Auftreten eines grünen "Nebels" im Wasser führt. Die größte Grünalge ist Meersalat (Ulva), ein blattförmiger Makrophyt.

Rotalgen (Crimson) bilden die Abteilung (Typ) Rhodophyta des Protistenreiches. Die meisten von ihnen sind marine belaubte, buschige oder krustige Makrophyten, die unterhalb der Ebbe leben. Ihre Farbe ist aufgrund des Pigments Phycoerythrin überwiegend rot, kann aber auch violett oder bläulich sein. Einige Purpur findet man in Süßwasser, hauptsächlich in Bächen und klaren, schnellen Flüssen. Batrachospermum ist eine gallertartige, stark verzweigte Alge, die aus bräunlichen oder rötlichen, perlenartigen Zellen besteht. Lemanea ist eine bürstenartige Form, die oft in schnell fließenden Bächen und Wasserfällen wächst, wo ihre Thalli an Felsen haften. Audouinella ist eine Fadenalge, die in kleinen Flüssen vorkommt. Irisches Moos (Chondrus cripus) ist ein weit verbreiteter mariner Makrophyt. Violette bilden keine beweglichen Zellen. Ihr sexueller Prozess ist sehr komplex und ein Lebenszyklus umfasst mehrere Phasen.

Braunalgen bilden die Phaeophyta-Division (Typ) des protistischen Königreichs. Fast alle von ihnen sind Meeresbewohner. Nur wenige Arten sind mikroskopisch klein, und unter den Makrophyten befinden sich die größten Algen der Welt. Die letztere Gruppe umfasst Kelp, Macrocystis, Fucus, Sargassum und Lessonia ("Meerespalmen"), die an den Küsten kalter Meere am häufigsten vorkommen. Alle Braunalgen sind mehrzellig. Ihre Farbe variiert von grünlich gelb bis dunkelbraun und ist auf den Farbstoff Fucoxanthin zurückzuführen. Die sexuelle Fortpflanzung ist mit der Bildung beweglicher Gameten mit zwei seitlichen Flagellen verbunden. Instanzen, die Gameten bilden, unterscheiden sich oft völlig von Organismen derselben Art, die sich nur durch Sporen vermehren.

Diatomeen (Kieselalgen) werden zur Klasse Bacillariophyceae zusammengefasst, die in der hier verwendeten Klassifikation zusammen mit Gold- und Gelbgrünalgen in die Abteilung (Gattung) Chrysophyta des Reiches der Protisten eingeordnet wird. Kieselalgen sind eine sehr große Gruppe einzelliger Meeres- und Süßwasserarten. Ihre Farbe ist aufgrund des Farbstoffs Fucoxanthin gelb bis braun. Der Protoplast von Diatomeen wird durch eine kastenförmige Silica (Glas)-Hülle geschützt - eine Hülle, die aus zwei Ventilen besteht. Die harte Oberfläche der Klappen ist oft mit einem komplexen Muster aus Schlieren, Höckern, Gruben und Graten bedeckt, die für die Art charakteristisch sind. Diese Muscheln sind eines der schönsten mikroskopischen Objekte, und die Klarheit der Unterscheidung ihrer Muster wird manchmal verwendet, um das Auflösungsvermögen eines Mikroskops zu testen. Normalerweise sind die Ventile mit Poren durchbohrt oder haben eine Lücke, die als Naht bezeichnet wird. Die Zelle enthält den Zellkern. Neben der Zellteilung in zwei ist auch die geschlechtliche Fortpflanzung bekannt. Viele Kieselalgen sind freischwimmende Formen, aber einige sind mit schleimigen Stielen an Unterwasserobjekten befestigt. Manchmal werden Zellen zu Fäden, Ketten oder Kolonien kombiniert. Es gibt zwei Arten von Kieselalgen: Cirrus mit länglichen, bilateral symmetrischen Zellen (sie kommen am häufigsten in Süßwasser vor) und zentrische, deren Zellen vom Ventil aus rund oder polygonal aussehen (sie kommen am häufigsten in den Meeren vor).

Wie bereits erwähnt, bleiben die Schalen dieser Algen nach dem Zelltod bestehen und setzen sich am Gewässergrund ab. Im Laufe der Zeit werden ihre mächtigen Ansammlungen zu einem porösen verdichtet Felsen- Kieselgur.

Geißeln. Diese Organismen werden aufgrund ihrer Fähigkeit zur „tierischen“ Ernährung und einer Reihe anderer wichtiger Merkmale heute oft als Unterreich der Protozoen (Protozoa) des Protistenreichs bezeichnet, sie können jedoch auch als Unterteilung (Typ) betrachtet werden. von Euglenophyta desselben Königreichs, das nicht zu den Protozoen gehört. Alle Flagellen sind einzellig und beweglich. Zellen sind grün, rot oder farblos. Einige Arten sind zur Photosynthese fähig, während andere (Saprophyten) gelöste organische Stoffe aufnehmen oder sogar ihre festen Partikel verschlucken. Sexuelle Fortpflanzung ist nur bei einigen Arten bekannt. Ein häufiger Teichbewohner ist Euglena, eine Grünalge mit roten Augen. Sie schwimmt mit Hilfe eines einzigen Flagellums, kann sowohl Photosynthese betreiben als auch fertige organische Stoffe ernähren. Euglena sanguineaund kann Teichwasser im Spätsommer rot färben.

Dinoflagellaten. Diese einzelligen Geißelorganismen werden auch oft als Protozoen bezeichnet, sie können aber auch als eigenständige Abteilung (Art) Pyrrophyta des Protistenreichs abgegrenzt werden. Sie sind meist gelbbraun, können aber auch farblos sein. Ihre Zellen sind normalerweise mobil; Die Zellwand fehlt bei einigen Arten und hat manchmal eine sehr bizarre Form. Sexuelle Fortpflanzung ist nur bei wenigen Arten bekannt. Die Meeresgattung Gonyaulax ist einer der Verursacher der „roten Gezeiten“: In Küstennähe ist sie so reichlich vorhanden, dass das Wasser eine ungewöhnliche Farbe annimmt. Diese Alge setzt giftige Substanzen frei, die manchmal zum Tod von Fischen und Schalentieren führen. Einige Dinoflagellaten verursachen Wasserphosphoreszenz in tropischen Meeren.

Goldalgen gehören zusammen mit anderen zur Chrysophyta-Division (Typ) des protistischen Königreichs. Ihre Farbe ist gelbbraun, und die Zellen sind beweglich (begeißelt) oder bewegungslos. Die Fortpflanzung ist asexuell mit der Bildung von mit Kieselsäure imprägnierten Zysten.

Gelbgrünalgen werden heute meist mit Goldalgen zur Unterteilung (Art) Chrysophyta zusammengefasst, sie können aber auch als eigenständige Unterteilung (Art) Xanthophyta des Protistenreichs betrachtet werden. In ihrer Form ähneln sie Grünalgen, unterscheiden sich jedoch durch das Vorherrschen bestimmter gelber Pigmente. Ihre Zellwände bestehen manchmal aus zwei Hälften, die ineinander übergehen, und bei fadenförmigen Arten sind diese Klappen im Längsschnitt H-förmig. Die sexuelle Fortpflanzung ist nur in wenigen Formen bekannt.

Charovye (Rochen) sind vielzellige Algen, die die Charophyta-Division (Typ) des protistischen Königreichs bilden. Ihre Farbe variiert von graugrün bis grau. Zellwände sind oft mit Calciumcarbonat verkrustet, so dass die abgestorbenen Reste von Saiblingen an der Bildung von Mergelablagerungen beteiligt sind. Diese Algen haben eine zylindrische, stängelartige Hauptachse, von der sich ähnlich wie Pflanzenblätter quirlförmig Seitenfortsätze erstrecken. Characeae wachsen vertikal im flachen Wasser und erreichen eine Höhe von 2,5 bis 10 cm. Es ist unwahrscheinlich, dass Characeae einer der oben aufgeführten Gruppen nahe stehen, obwohl einige Botaniker glauben, dass sie von Grünalgen abstammen. Siehe auch PFLANZENSYSTEME.

Collier. Colliers Wörterbuch. 2012

Siehe auch Interpretationen, Synonyme, Bedeutungen des Wortes und was ALGEN sind: KLASSIFIZIERUNG VON ALGEN auf Russisch in Wörterbüchern, Enzyklopädien und Nachschlagewerken:

• SEETANG in der Enzyklopädie der Biologie:
  , eine umfangreiche Gruppe photosynthetischer Organismen, die manchmal einem separaten Pflanzenreich zugeordnet werden. Enthält 12 Abteilungen (Blaualgen, Braunalgen, Grünalgen, ...
• SEETANG
  (Algen) - niedere Pflanzenorganismen, die als Unterreich der Sporen- oder Kryptogamenpflanzen (Sporophyta s. Kryptogamae) eingestuft werden. Zusammen mit Pilzen und Flechten ...
• SEETANG
  (Algen)? niedere Pflanzenorganismen, die als Unterreich sporentragender oder kryptogamer Pflanzen (Sporophyta s. Kryptogamae) klassifiziert werden. Zusammen mit Pilzen und Flechten ...
• SEETANG in Colliers Wörterbuch:
  (Algen), eine riesige und heterogene Gruppe primitiver, pflanzenähnlicher Organismen. Sie enthalten bis auf wenige Ausnahmen den grünen Farbstoff Chlorophyll, der für...
• EINSTUFUNG im neuesten philosophischen Wörterbuch:
  (lat. classis - Kategorie, Klasse und facio - ich mache, lege) - eine mehrstufige Unterteilung des logischen Volumens eines Konzepts (Logik) oder eines beliebigen ...
• EINSTUFUNG
  WAREN - Zuordnung durch die Zollbehörden Russische Föderation bestimmte Waren auf die in der Warennomenklatur für die Außenwirtschaftstätigkeit (TN VED) aufgeführten Positionen. …
• EINSTUFUNG im Lexikon der Wirtschaftsbegriffe:
  ANLAGEVERMÖGEN - eine Gruppierung von Anlagevermögen, die vom Staatlichen Komitee für Statistik der UdSSR eingerichtet wurde und 12 Arten umfasst: Gebäude; Strukturen; Übertragungsgeräte; Autos und Ausrüstung; transportieren …
• EINSTUFUNG im Lexikon der Wirtschaftsbegriffe:
  BUDGET - siehe BUDGETEINTEILUNG ...
• EINSTUFUNG im Lexikon der Wirtschaftsbegriffe:
  - Verteilung, Abstand von Objekten, Begriffen, Namen in Klassen, Gruppen, Kategorien, in denen Objekte mit c.-l. in eine Gruppe fallen. gemeinsames ...
• EINSTUFUNG in der Enzyklopädie der Biologie:
  in der Biologie die Verteilung der Vielfalt lebender Organismen in einer bestimmten Ordnung nach einem System. Die Klassifizierung basiert auf einer Reihe von Merkmalen, die es ermöglichen ...
• SEETANG in der Bibelenzyklopädie von Nikephorus:
  oder MEERGRAS (Jon 2:6) Meer, Wassergras, wie in der russischen Übersetzung im angegebenen Zitat zu lesen. Wurde von Seegras umarmt ...
• SEETANG in medizinischer Hinsicht:
  (Algen) eine Gruppe autotropher, chlorophyllhaltiger, normalerweise aquatischer niederer Pflanzen, die nicht in Wurzeln, Stängel und Blätter unterteilt sind und in der Lage sind, Kohlendioxid in ...
• EINSTUFUNG
  (von lat. classis - Kategorie Klasse und ... Fiktion), in der Logik - ein System untergeordneter Konzepte (Klassen von Objekten) eines beliebigen Wissensgebiets oder ...
• SEETANG im großen enzyklopädischen Wörterbuch:
  eine Gruppe niederer Wasserpflanzen, die normalerweise Chlorophyll enthalten und durch Photosynthese organische Stoffe produzieren. Der Körper der Alge ist ein Thallus, der keine ...
• SEETANG in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (Algen), eine Gruppe niederer, autotropher, meist Wasserpflanzen; enthalten Chlorophyll und andere Farbstoffe und produzieren organische Stoffe durch Photosynthese. …
• EINSTUFUNG im Lexikon von Brockhaus und Euphron:
  ein sehr wichtiges logisches Mittel, das beim Studium des Themas verwendet wird und das auf der logischen Trennung von Konzepten basiert. Tatsächlich ist die Klassifizierung nicht ...
• EINSTUFUNG im modernen enzyklopädischen Wörterbuch:
  
• EINSTUFUNG
  (aus dem lateinischen classis - Kategorie, Klasse und ... Fiktion) (in der Logik), ein System untergeordneter Konzepte (Objektklassen) eines beliebigen Wissens- oder Tätigkeitsbereichs ...
• EINSTUFUNG im enzyklopädischen Wörterbuch:
  und ... nun ja. 1. Pl. Nein. Die Einteilung bestimmter Objekte in Klassen in Abhängigkeit von ihren Eigenschaften.||Vgl. SCHRIFTIERUNG. 2. …
• EINSTUFUNG im enzyklopädischen Wörterbuch:
  , -wenn. 1. siehe klassifizieren. 2. System, nach einem Schwarm von etwas. .klassifiziert. K. Wissenschaften. Bibliothek K. II adj. Klassifikation, th, ...
• EINSTUFUNG
  KLASSIFIZIERUNG DER SPRACHEN, das Studium und die Gruppierung der Sprachen der Welt auf verschiedene Weise. Merkmale: genetisch K.I. (genealogisch) - auf der Grundlage der Verwandtschaft, d.h. gemeinsamer Ursprung...
• EINSTUFUNG im Großen Russischen Enzyklopädischen Wörterbuch:
  KLASSIFIZIERUNG DER WISSENSCHAFTEN, Offenlegung der Zusammenhänge der Wissenschaften anhand einer Definition. Prinzipien (objektiv, subjektiv, Koordination, Unterordnung usw.) und der Ausdruck ihrer Verbindung ...
• EINSTUFUNG im Großen Russischen Enzyklopädischen Wörterbuch:
  KLASSIFIZIERUNG (Herd), Trennung von Partikeln zerkleinerter Mineralien in homogene Produkte (Klassen) in Bezug auf Größe, Dichte und andere Produkte. K. wird produziert in ...
• EINSTUFUNG im Großen Russischen Enzyklopädischen Wörterbuch:
  KLASSIFIKATION (von lat. classis - Kategorie, Klasse und ... Bezeichnung) (in der Logik), ein System von untergeordneten Begriffen (Klassen von Objekten) c.-l. Bereiche…
• SEETANG im Großen Russischen Enzyklopädischen Wörterbuch:
  ALGEN, Vorgruppe. Wasser. Organismen, die normalerweise Chlorophyll enthalten und organisch produzieren. in-va im Prozess der Photosynthese. Der Körper von V. ist ein Thallus, der keine ...
• EINSTUFUNG in der Enzyklopädie von Brockhaus und Efron:
  ? ein sehr wichtiges logisches Mittel, das beim Studium des Themas verwendet wird und das auf der logischen Trennung von Konzepten basiert. Tatsächlich ist die Klassifizierung ...
• EINSTUFUNG
  Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, Klassifikation, ...
• SEETANG im voll akzentuierten Paradigma nach Zaliznyak:
  aufwachsen, aufwachsen, aufwachsen, aufwachsen, aufwachsen, aufwachsen, ...
• EINSTUFUNG im Wörterbuch der Sprachbegriffe:
  (von lat. classis - Rang + facere - setzen) Vokale, siehe Vokallaute ...
• EINSTUFUNG im Popular Explanatory-Encyclopedic Dictionary of the Russian Language:
  -und ... nun ja. 1) Das System der untergeordneten Konzepte (Klassen von Objekten) in einigen Wissenszweig, zusammengestellt auf der Grundlage der Berücksichtigung der Eigenschaften von Objekten und regelmäßiger ...
• EINSTUFUNG im Thesaurus des russischen Geschäftsvokabulars:
  
• EINSTUFUNG im neuen Fremdwörterbuch:
  (lat.; siehe klassifizieren) 1) ein System von untergeordneten Begriffen (Klassen von Objekten, Phänomenen) in einigen. Wissenszweig, zusammengestellt auf der Grundlage von ...
• EINSTUFUNG im Fremdwörterbuch:
  [lat.; siehe klassifizieren] 1. ein System von untergeordneten Begriffen (Klassen von Objekten, Phänomenen) in einigen. Wissenszweig, zusammengestellt auf der Grundlage der Berücksichtigung gemeinsamer ...
• EINSTUFUNG im russischen Thesaurus:
  Syn: Klassifizierung, Systematisierung, Systematisierung, Taxonomie, Gruppierung, Sortierung, Platzierung, ...
• EINSTUFUNG im Wörterbuch der Synonyme von Abramov:
  cm. …
• EINSTUFUNG im Wörterbuch der Synonyme der russischen Sprache:
  Syn: Klassifizierung, Systematisierung, Systematisierung, Taxonomie, Gruppierung, Sortierung, Platzierung, ...
• EINSTUFUNG im neuen erläuternden und abgeleiteten Wörterbuch der russischen Sprache Efremova:
  und. 1) Wie: Klassifizierung. 2) Das Vertriebssystem einiger. homogene Objekte oder Konzepte nach Klassen, Kategorien etc. entsprechend …

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1. ALGEN ( ALGEN)

1.1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN

Algen sind eine Gruppe überwiegend aquatischer Organismen. Ein charakteristisches Merkmal aller Algen ist, dass ihr Körper nicht in vegetative Organe (Wurzel, Stamm, Blatt) unterteilt ist, sondern durch einen Thallus oder Thallus dargestellt wird. Aus diesem Grund werden sie Thallus oder Thallusorganismen genannt. Im Gegensatz zu höheren Pflanzen fehlt ihnen normalerweise Gewebe, und die Organe der sexuellen Fortpflanzung sind normalerweise einzellig. Algen gemeinsam ist ihre Fähigkeit zur autotrophen Ernährungsweise aufgrund des Vorhandenseins eines photosynthetischen Apparats. Gleichzeitig existiert bei einigen Algen neben der autotrophen Ernährung auch eine heterotrophe Ernährung.

Es sind mehr als 40.000 Algenarten bekannt, die in 11 Abteilungen zusammengefasst sind: Kieselalgen - etwa 20.000 Arten, grün - 13-20.000, rot - etwa 4.000, blaugrün - etwa 2.000, braun - etwa 1.000, Dinophyten und Kryptophyten - mehr mehr als 1.000, gelbgrün, golden, Characeae - mehr als 300 in jeder Abteilung, Euglenoide - etwa 840 Arten. Laut dem bekannten belarussischen Algologen T.M. Mikheeva (1999) fand in Weißrussland 1832 Algenarten und zusammen mit intraspezifischen Taxa 2338 Vertreter. Die entdeckten Arten gehören zu 363 Gattungen in 134 Familien aus 10 Abteilungen. Gleichzeitig sind 21 Algenarten im Roten Buch der Republik Belarus aufgeführt.

Algenstruktur. Algen innerhalb des Thallus-Strukturtyps zeichnen sich durch eine außergewöhnliche morphologische Vielfalt aus. Ihr Körper kann einzellig, kolonial, mehrzellig sein. Ihre Größe innerhalb jeder dieser Formen unterscheidet sich in einem großen Bereich - von mikroskopisch (1 Mikron) bis gigantisch (es gibt Arten, die mehrere zehn Meter erreichen). Unter Berücksichtigung der großen morphologischen Vielfalt des vegetativen Körpers können Algen entsprechend ihrer Struktur in mehrere Kategorien eingeteilt werden, die die Hauptstadien der morphologischen Evolution bilden.

Die monadische (geißelartige) Struktur ist charakteristisch für einzellige und kolonial lebende Organismen und zeichnet sich durch das Vorhandensein von Zellen mit einer, zwei oder mehr Geißeln in ihnen aus, die die aktive Bewegung im Wasser bestimmen. Diese Struktur herrscht in Dinophyten und Kryptophyten, Gold- und Euglena-Algen vor. In höher organisierten Algen haben Zellen, die der asexuellen (Zoosporen) oder sexuellen (Gameten) Vermehrung dienen, eine monadische Struktur.

Die amöboide (rhizopodiale) Struktur ist durch das Fehlen einer dauerhaften Zellform, einer dichten Membran und Flagellen gekennzeichnet. Diese Algen bewegen sich wie Amöben mit Hilfe von Pseudopodien, die in Dinophyten, Gold- und Gelbgrünalgen konserviert sind.

Die palmelloide (hemimonasale oder capsale) Struktur ist eine Kombination aus vielen unbeweglichen Zellen, die in einen gemeinsamen Schleim eingetaucht sind, aber keine Plasmaverbindungen haben. Die palmelloide Struktur ist in Grün-, Gelbgrün- und Goldalgen weit verbreitet; in anderen Abteilungen ist es weniger verbreitet oder fehlt ganz.

Die coccoide Struktur ist durch unbewegliche Zellen gekennzeichnet verschiedene Formen und Größen, mit dichter Zellwand, einzeln oder in einer Kolonie verbunden (Cenobia). Eine solche Struktur findet sich in fast allen Abteilungen (mit Ausnahme von Euglena) Algen, und in Diatomeen ist es die einzige; bei anderen Vertretern wird sie in Entwicklungszyklen beobachtet (Aplanosporen, Akineten, Tetrasporen etc.).

Die fadenförmige (trichale) Struktur in der Welt der Algen ist die einfachste Form vielzelliger Thallus und ist eine Verbindung von unbeweglichen Zellen in Fäden, zwischen denen eine physiologische Interaktion mit Hilfe von Plasmodesmen stattfindet. Die Fäden können einfach und verzweigt, freilebend, befestigt und am häufigsten in Schleimkolonien vereinigt sein. Die fadenförmige Struktur wird zwischen grünen, goldenen, gelbgrünen und roten Algen präsentiert.

Die multifilamentöse (heterotrichale) Struktur ist eine komplexere Variante der filamentösen Struktur, die durch zwei Filamentsysteme gekennzeichnet ist: solche, die entlang des Substrats kriechen, und solche, die sich vertikal von ihnen aus erstrecken.

Die heterotriche Struktur ist charakteristisch für viele Blaualgen, Grün-, Saiblings-, Gold-, Gelbgrün-, Rot- und Braunalgen und kann eine permanente oder temporäre Form sein.

Die pseudoparenchymale Struktur (falsches Gewebe) ist gekennzeichnet durch die Bildung großer voluminöser Thalli als Ergebnis der Verschmelzung von Fäden eines multifilamentösen Thallus, manchmal begleitet von einer Differenzierung von "Geweben". Da sich letztere in Bezug auf die Bildungsmethode von den echten unterscheiden, werden sie als falsche Gewebe bezeichnet. Gefunden in einigen Rotalgen.

Die Siphonstruktur (Siphon) ist ein Thallus, oft von großer Größe und komplexer morphologischer Differenzierung, ohne Zelltrennwände und normalerweise mit vielen Kernen. Der siphonale Organisationstyp ist in einigen Grün- und Gelbgrünalgen vorhanden.

Die siphonokladale Struktur findet sich bei einigen fadenförmigen Grünalgen, die durch eine Segregationsteilung vielkerniger Zellen gekennzeichnet sind: Der Protoplast zerfällt in abgerundete Teile, die von einer Membran umgeben sind, wodurch neue Segmente des Thallus entstehen.

Zellstruktur. Die Zellorganisation der meisten Algen (mit Ausnahme der Blaualgen) unterscheidet sich kaum von der Organisation typischer Zellen höherer Pflanzen, hat aber auch ihre eigenen Merkmale. Die Zelle der meisten Algen ist in eine permanente Zellmembran gekleidet, hat ein Zweiphasensystem, besteht aus einer amorphen Matrix, Hemicellulose oder Pektinsubstanzen, in die faserige Skelettelemente - Mikrofibrillen eingetaucht sind. In vielen Algen lagern sich zusätzliche Bestandteile ab: Calciumcarbonat (Characeae, Acetobularia, Padina), Alginsäure (braun), Eisen (rot). Im Leben einer Pflanzenzelle spielt das Vorhandensein von Pektin- und dann Zellulosefraktionen in der Hülle eine wichtige Rolle, die Stütz- und Schutzfunktionen sowie die Fähigkeit zum Durchdringen und Wachsen bieten. Die Zellmembran kann ganz sein oder aus zwei oder mehr Teilen bestehen, von Poren durchzogen sein und verschiedene Auswüchse tragen. Unter der Schale befindet sich der Protoplast, einschließlich Zytoplasma und Zellkern.

Algen sind die einzige Gruppe, in der es alle drei Arten der Zellorganisation gibt: prokaryotische (blaugrüne Algen, bei denen es keine Kerne gibt, deren Rolle das Nukleoid spielt); mesokaryotisch (Dinophyten, es gibt einen Kern, aber primitiv) und eukaryotisch (Algen anderer Abteilungen sind echte Kernorganismen).

Das Zytoplasma der meisten Algen befindet sich in einer dünnen Wandschicht, die eine große zentrale Vakuole mit Zellsaft umgibt. Die Vakuole fehlt in den Zellen von Blaualgen und Monaden (pulsierende Vakuolen werden bei Süßwassermonaden festgestellt). Im Zytoplasma eukaryotischer Algen sind Elemente des endoplasmatischen Retikulums, Ribosomen, Mitochondrien, des Golgi-Apparats, Chromatophoren und Zellkerne deutlich unterscheidbar; es gibt auch Lysosomen, Peroxisomen, Sphärosomen.

In Algenzellen (mit Ausnahme der blaugrünen) sind Chromatophoren (Chloroplasten) besonders auffällig aus Organellen, die im Gegensatz zu Chloroplasten höherer Pflanzen in Form, Farbe, Anzahl, Struktur und Lage in der Zelle vielfältig sind. Sie können becherförmig (Chlamydomonas), spiralförmig (Spirogyra), lamellar (gefiederte Kieselalgen), zylindrisch (Edogonium) sein. In vielen Algen sind Chromatophoren zahlreich und sehen aus wie Körner oder Scheiben, die sich im parietalen Zytoplasma befinden (grün mit einer Siphonorganisation, braun, rot). Chromatophoren sind ummantelt und bestehen aus Stroma, lamellaren Strukturen, die abgeflachten Säcken ähneln und Thylakoide genannt werden. Sie enthalten Pigmente. Darüber hinaus enthält die Chromatophormatrix Ribosomen, DNA, RNA, Lipidkörnchen und spezielle Einschlüsse von Pyrenoiden. Das Pyrenoid ist eine spezifische Formation, die allen Algen (mit Ausnahme der Blaugrünen) und einer kleinen Gruppe von Moosen eigen ist.

Algenvermehrung. Die asexuelle Fortpflanzung bei einzelligen Algen erfolgt durch Zellteilung bei Kolonie- und Fadenalgen - als Folge des Zerfalls von Kolonien oder Filamenten in separate Fragmente; Bei einigen Algen werden spezielle Fortpflanzungsorgane gebildet, z. B. Knötchen bei Characeae, Akineten (spezielle Zellen mit einer großen Menge an Reservestoffen und Pigmenten) bei Grüns usw. Eine solche Fortpflanzung wird oft als vegetativ bezeichnet.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt auch durch unbewegliche Sporen (Aplanosporen) oder Zoosporen (geißelte Sporen), die durch Protoplastenteilung gewöhnlicher oder spezieller Zellen, sogenannter Sporangien, gebildet werden. Bei einer Reihe von Vertretern der Grünalge erwerben Aplanosporen manchmal bereits in der Mutterzelle alle charakteristischen Merkmale dieser Zelle. In solchen Fällen spricht man von Autosporen. Die Fortpflanzung mittels Sporen wird als richtige asexuelle Fortpflanzung bezeichnet.

Die sexuelle Fortpflanzung ist durch das Vorhandensein eines sexuellen Prozesses gekennzeichnet, dessen wichtigste Etappe die Befruchtung ist, d.h. Verschmelzung haploider Geschlechtszellen - Gameten. Als Ergebnis der Befruchtung wird eine Zygote mit einer neuen Kombination erblicher Merkmale gebildet, die zum Vorfahren eines neuen Organismus wird.

Bei Algen werden folgende Formen des Sexualprozesses unterschieden: Chologamie - die Verschmelzung zweier Einzeller; Isogamie - die Verschmelzung mobiler Gameten, die in Struktur und Größe identisch sind; Heterogamie - die Verschmelzung mobiler Gameten unterschiedlicher Größe (die größere gilt als weiblich); Oogamie - die Verschmelzung eines großen unbeweglichen Eies mit einem kleinen beweglichen männlichen Gameten - einem Spermatozoon oder einem unbeweglichen Spermatozoon ohne Schale (in Rotalgen); Konjugation - die Fusion von Protoplasten nicht spezialisierter Zellen. Gameten werden in Zellen gebildet, die sich nicht von vegetativen Zellen unterscheiden, oder in speziellen Zellen, die Gametangien genannt werden. Gametangien, die ein Ei enthalten (selten mehrere), werden Oogonien genannt, und solche, in denen Spermatozoen oder Spermatozoen gebildet werden, werden als Antheridien bezeichnet. Bei Uralgen ist jedes Individuum in der Lage, je nach Jahreszeit und äußeren Bedingungen sowohl Sporen als auch Gameten zu bilden; in anderen werden die Funktionen der asexuellen und sexuellen Fortpflanzung von verschiedenen Individuen ausgeführt - Sporophyten (Form von Sporen) und Gametophyten (Form von Gameten). Die wichtigsten Arten von Lebenszyklen von Algen.

1. Der Haplophasentyp ist durch das Fehlen eines Generationswechsels gekennzeichnet. Das gesamte vegetative Leben von Algen findet in einem haploiden Zustand statt, das heißt, sie sind Haplonten. Lediglich die Zygote ist diploid, deren Keimung mit einer Reduktionsteilung des Zellkerns einhergeht (zygotische Reduktion). Die Pflanzen, die sich in diesem Fall entwickeln, sind haploid. Beispiele sind viele Grünalgen (Volvox, die meisten Chlorokokken, Konjugate) und Saiblingen.

2. Der Diplophasentyp zeichnet sich dadurch aus, dass das gesamte vegetative Leben der Algen in einem diploiden Zustand verläuft und die haploide Phase nur durch Gameten repräsentiert wird. Vor ihrer Bildung findet eine Reduktionsteilung des Zellkerns statt (gametische Reduktion). Die Zygote ohne Kernteilung wächst zu einem diploiden Thallus heran. Diese Algen sind Diplonten. Diese Art der Entwicklung ist charakteristisch für viele Grünalgen mit Siphonstruktur, alle Diatomeen und einige Vertreter der Braunalgen (Fucal-Ordnung).

3. Der Diplohaplophase-Typ ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Zellen diploider Thalli (Sporophyten) vieler Algen die Reduktionsteilung des Zellkerns der Bildung von Zoo- oder Aplanosporen vorausgeht (Sporenreduktion). Sporen entwickeln sich zu haploiden Pflanzen (Gametophyten), die sich nur sexuell vermehren. Ein befruchtetes Ei – eine Zygote – keimt zu einer diploiden Pflanze, die Organe der ungeschlechtlichen Fortpflanzung trägt. Somit gibt es bei diesen Algen einen Wechsel von Entwicklungsformen (Generationen): ein diploider asexueller Sporophyt und ein haploider sexueller Gametophyt. Beide Generationen dürfen sich im Aussehen nicht unterscheiden und denselben Platz im Entwicklungszyklus einnehmen (isomorpher Generationswechsel) oder sich in morphologischen Merkmalen stark unterscheiden (heteromorpher Generationswechsel). Ein isomorpher Generationswechsel ist charakteristisch für eine Reihe von Grün- (Ulva, Enteromorph, Cladophora), Braun- und den meisten Rotalgen. Es findet ein heteromorpher Generationswechsel statt, bei dem sowohl Gametophyten als auch Sporophyten vorherrschen (charakteristisch hauptsächlich für Braun-, seltener Grün- und Rotalgen).

Wasser ist das wichtigste Lebensmedium für Algen. Außerdem spielen für ihr Leben Faktoren wie Licht, Temperatur, Salzgehalt des Wassers, chemische Zusammensetzung des Substrats etc. eine äußerst wichtige Rolle.Je nach Umweltbedingungen bilden Algen verschiedene Gruppen oder Lebensgemeinschaften (Cenosen), von denen jede eine ist zeichnet sich durch eine mehr oder weniger bestimmte Artenzusammensetzung aus.

1.2 METHODEN ZUM SAMMELN, LAGERN UND UNTERSUCHUNG VON ALGEN

Algen können vom frühen Frühling bis zum späten Herbst gesammelt werden, während Landalgen das ganze Jahr über in schneefreien Gebieten gesammelt werden können. Um sie zu sammeln, müssen Sie Gläser mit weitem Mund und gut sitzenden Korken, eine Tasche dafür, ein Messer, einen scharfen Schaber, ein Planktonnetz, ein Fläschchen mit Formalin, Schachteln oder Plastiktüten zum Sammeln von Landalgen und Schreibpapier mitnehmen für Etiketten, einen Notizblock, einen Bleistift.

Methoden zum Sammeln und Untersuchen von Algen werden in erster Linie durch die ökologischen und morphologischen Merkmale von Vertretern verschiedener Abteilungen und ökologischer Gruppen bestimmt. Betrachten wir die wichtigsten Methoden zum Sammeln und Untersuchen von Algen aus verschiedenen Gewässern für floristisch-systematische und teilweise hydrobiologische Studien.

Sammlung von Phytoplankton. Die Wahl des Phytoplankton-Probenahmeverfahrens hängt von der Art des Reservoirs, dem Entwicklungsgrad der Algen, den Forschungszielen, den verfügbaren Instrumenten, Geräten usw. ab. Vorkonzentration der in der Wassersäule lebenden Mikroorganismen. Eine solche Methode ist das Filtern von Wasser durch Planktonnetze (Beschreibung von Planktonnetzen und anderen Geräten und Vorrichtungen zum Sammeln von Algen).

Beim Sammeln von Plankton aus den Oberflächenschichten eines Reservoirs wird das Planktonnetz so in das Wasser abgesenkt, dass die obere Öffnung des Netzes in einem Abstand von 5-10 cm über der Wasseroberfläche liegt. Ein Gefäß mit einem bestimmten Volumen saugt Wasser aus der Oberflächenschicht (bis zu 15-20 cm tief) und gießt es in das Netz, wodurch 50-100 Liter Wasser gefiltert werden. In großen Stauseen werden Planktonproben von einem Boot entnommen: Ein Planktonnetz wird an einem dünnen Seil für 5-10 Minuten hinter einem fahrenden Boot hergezogen. Für das vertikale Einsammeln von Plankton werden spezielle Netze verwendet. In kleinen Gewässern können Planktonproben vom Ufer gesammelt werden, indem Sie vorsichtig Wasser in ein Gefäß vor Ihnen schöpfen und es durch ein Netz filtern oder indem Sie ein Netz an einem dünnen Seil ins Wasser werfen und es vorsichtig herausziehen. Für die quantitative Erfassung von Phytoplankton wird das Probenvolumen mit speziellen Geräten - Bathometern - unterschiedlicher Bauart durchgeführt. Das Bathometer des Rutner-Systems hat in der Praxis breite Anwendung gefunden. Sein Hauptteil ist ein Zylinder aus Metall oder Plexiglas mit einem Fassungsvermögen von 1 bis 5 Litern. Das Gerät ist mit oberen und unteren Abdeckungen ausgestattet, die den Zylinder dicht schließen. Unter Wasser wird das Bathometer mit geöffneten Deckeln abgesenkt. Wenn die erforderliche Tiefe erreicht ist, schließen die Abdeckungen durch starkes Schütteln des Seils die Löcher des Zylinders, der im geschlossenen Zustand an die Oberfläche entfernt wird. Das im Zylinder eingeschlossene Wasser wird durch ein seitliches Abzweigrohr, das mit einem Hahn ausgestattet ist, in das vorbereitete Gefäß gegossen. Bei der Untersuchung von Phytoplankton der Oberflächenwasserschichten werden Proben ohne die Hilfe eines Bathometers entnommen, indem Wasser in ein Gefäß mit einem bestimmten Volumen geschöpft wird.

Sammlung von Phytobenthos. Um die Artenzusammensetzung des Phytobenthos auf der Oberfläche eines Stausees zu untersuchen, reicht es aus, eine bestimmte Menge Bodengrund und Sedimente darauf zu extrahieren. In flachen Gewässern (bis zu einer Tiefe von 0,5 bis 1,0 m) wird dies mit einem auf den Boden abgesenkten Reagenzglas oder einem Siphon erreicht - einem Gummischlauch mit Glasrohren an den Enden, in die Schlick gesaugt wird. In der Tiefe werden Qualitätsproben mit einem Eimer oder einem an einem Stock befestigten Glas sowie mit verschiedenen Rechen, "Katzen", Baggern, Bodengreifern, Silos usw. entnommen.

Sammlung von Periphyton. Um die Artenzusammensetzung von Periphyton zu untersuchen, wird Plaque auf der Oberfläche verschiedener Unterwasserobjekte (Kiesel, Kies, Steine, Stängel und Blätter höherer Pflanzen, Muschelschalen, Holz- und Betonteile von Wasserbauwerken usw.) mit einem entfernt gewöhnliches Messer oder spezielle Schaber. Dabei sterben jedoch viele interessante Organismen; Einige von ihnen werden von Wasserströmungen weggetragen, die Anhaftungsorgane der Algen am Substrat werden zerstört, das Bild der gegenseitigen Platzierung der Komponenten der Biozönose wird gestört. Daher ist es besser, Algen zusammen mit dem Substrat zu sammeln, das ganz oder teilweise vorsichtig an die Wasseroberfläche entfernt wird, damit die Strömung die Algen nicht davon wegspült. Das extrahierte Substrat (oder sein Fragment) wird zusammen mit Algen in ein für die Probe vorbereitetes Gefäß gegeben und nur mit einer geringen Menge Wasser aus demselben Reservoir gefüllt, um das gesammelte Material in einem lebenden Zustand oder mit a weiter zu untersuchen 4% Formaldehydlösung. Boden- oder Luftalgen werden möglichst zusammen mit dem Substrat in sterilen Papiertüten oder in Glasgefäßen mit 4%iger Formaldehydlösung gesammelt.

Etikettierung und Fixierung von Proben. Feldtagebuch führen. Um Algen in lebendem und fixiertem Zustand zu untersuchen, wird das gesammelte Material in zwei Teile geteilt. Lebendes Material wird in sterile Glasgefäße (Reagenzgläser, Flaschen, Gläser), die mit Wattestopfen verschlossen und nicht bis zum Rand gefüllt sind, oder in sterile Papiertüten gegeben. Um die Algen unter Expeditionsbedingungen besser am Leben zu erhalten, werden Wasserproben in feuchtes Packpapier verpackt und in Kartons gelegt. Proben sollten regelmäßig ausgepackt und diffusem Licht ausgesetzt werden, um photosynthetische Prozesse zu unterstützen und die Umgebung mit Sauerstoff anzureichern.

Gesammelte Proben werden sorgfältig gekennzeichnet. Die Etiketten, die mit einem einfachen Bleistift oder Kleister ausgefüllt werden, geben die Probennummer, Zeit und Ort der Sammlung, das Sammelwerkzeug und den Namen des Sammlers an. Dieselben Daten werden im Feldtagebuch aufgezeichnet, in dem zusätzlich die Ergebnisse der Messungen von pH-Wert, Wasser- und Lufttemperatur, eine schematische Zeichnung, eine detaillierte Beschreibung des untersuchten Reservoirs, der sich darin entwickelnden höheren Wasservegetation und anderes enthalten sind Beobachtungen eingetragen werden.

Qualitative Untersuchung des gesammelten Materials. Das Material wird am Tag der Entnahme im lebenden Zustand unter dem Mikroskop vorläufig untersucht, um den qualitativen Zustand der Algen vor dem Einsetzen von Veränderungen durch Lagerung von Lebendmaterial oder Probenfixierung (Bildung von Keimzellen, Kolonien, Verlust von Geißeln und Beweglichkeit usw.). In Zukunft wird es parallel im lebenden und fixierten Zustand studiert. Für die mikroskopische Untersuchung von Algen werden Präparate hergestellt: Ein Tropfen der zu untersuchenden Flüssigkeit wird auf einen Glasobjektträger aufgetragen und mit einem Deckglas bedeckt. Wenn Algen ohne Wasser leben, werden sie in einen Tropfen Leitungswasser oder hydratisiertes Glycerin gegeben. Wenn Langzeitbeobachtungen desselben Objekts erforderlich sind, liefert die Hanging-Drop-Methode ein gutes Ergebnis. Auf ein sauberes Deckglas wird ein kleiner Tropfen der Testflüssigkeit gegeben, danach wird das Deckglas, dessen Ränder mit Paraffin, Paraffinöl oder Vaseline bestrichen sind, auf einen speziellen Objektträger aus Glas mit einem Loch im Deckel getropft Mitte, damit der Tropfen nicht den Boden des Lochs berührt. Ein solches Präparat kann mehrere Monate lang untersucht werden, wobei es zwischen den Arbeiten in einer feuchten Kammer aufbewahrt wird. Bei der Identifizierung von Algen ist es notwendig, die Genauigkeit ihrer Bestimmung zu erreichen. Beim Studium des Originalmaterials müssen auch geringfügige Abweichungen in Größe, Form und anderen morphologischen Merkmalen festgestellt und in Beschreibungen, Zeichnungen und Mikrofotografien fixiert werden.

Methode der quantitativen Bilanzierung von Algen. Proben von Phytoplankton, Phytobenthos und Periphyton können einer quantitativen Bilanzierung unterzogen werden. Daten über die Häufigkeit von Algen sind die Ausgangsdaten für die Bestimmung ihrer Biomasse und die Neuberechnung anderer quantitativer Indikatoren pro Zelle oder Biomasseeinheit. Die Anzahl der Algen kann in der Anzahl der Zellen, Coenobia, Fadensegmente einer bestimmten Länge usw. ausgedrückt werden. Die Anzahl der Planktonalgen wird unter Verwendung von Zählkammern (Fuchs-Rosenthal, Nageott, Goryaev usw.) mit einem Mikroskop gezählt 420-fache Vergrößerung. Die durchschnittliche Algenmenge, die aus mindestens drei Zählungen erhalten wird, wird für eine gegebene Wassermenge neu berechnet. Da das Substrat für die Ansiedlung von Algen Unterwasserobjekte (Steine, Pfähle, Pflanzen, Tiere usw.) sein können, wird die Algenmenge in einigen Fällen pro Flächeneinheit berechnet, in anderen - pro Masseneinheit.

1.3 POSITION DER ALGEN IM GEGENWÄRTIGEN SYSTEM DER ORGANISCHEN WELT

Um ein natürliches System der organischen Welt zu schaffen, verwenden Taxonomen eine Reihe der wichtigsten Merkmale von Organismen, die in einer bestimmten taxonomischen Kategorie enthalten sind. Zu diesen Zeichen gehören:

1) die historische Entwicklung einer Gruppe lebender Organismen auf der Grundlage fossiler Überreste;

2) Merkmale der morphologischen und anatomischen Struktur moderner Arten;

3) Merkmale der Fortpflanzung und Embryonalentwicklung;

4) physiologische und biochemische Eigenschaften;

5) Karyotyp, bestimmt durch die Anzahl, Größe und Form der Chromosomen;

6) Art der Reservenährstoffe

7) Verteilung auf unserem Planeten und eine Reihe anderer.

Das allgemein akzeptierte System der organischen Welt ist noch nicht geschaffen. Bis jetzt ist die Anzahl der Reiche, Königreiche, Unterkönigreiche, Typen (Abteilungen), die von verschiedenen Autoren unterschieden werden, nicht gleich. Ein grundlegend neues Moment in diesem System der organischen Welt gegenüber dem vorigen ist die Aufteilung des Reiches der Protisten. Der Name "Königreich Protista" ( Protista) 1866 von E. Haeckel vorgeschlagen. Während des größten Teils des 20. Jahrhunderts stärkten Befürworter der Trennung von Protisten in ein separates Königreich ihre Positionen, obwohl sie Bakterien und Schwämme davon ausschlossen, aber sie mit dem Rest der Protozoen sowie einigen Pilzen und Algen ergänzten. Derzeit Teil des Königreichs Protista Viele Autoren schließen alle einzelligen und kolonialen eukaryotischen Organismen ein, unabhängig von der Art der Ernährung und Funktionsweise. Das bedeutet, dass sie als besondere Organisationsebene lebender Materie betrachtet werden. Protisten genau als Vorgewebe (und nicht als Einzeller) zu verstehen, ermöglicht es verschiedenen Autoren von Systemen, in ihre Zusammensetzung (je nachdem, was der Autor unter Gewebe versteht) alle oder einige Gruppen mehrzelliger Algen (grüne, rote, braune), pilzähnliche Organismen, oder "Pseudo-Pilze" - Hypochytridien ( Hypohochytridiomycota), Oomyceten ( Oomycota) und labyrinthisch ( Labyrinthulomycota). Infolgedessen vereinte das Königreich Protista eine äußerst heterogene Gruppe von Organismen, von denen einige zuvor zum Königreich der Tiere (Protozoen), zum Königreich der Pilze (Akrasie und plasmodiale Mixomyceten, die meisten niederen Pilze - Chytridiomyceten und Oomyceten) gehörten ), sowie im Reich der Pflanzen (Euglena, Dinophyten, Kryptophyten). , Kieselalgen, Gold-, Gelbgrün-, Grünalgen).

Somit ist die moderne Taxonomie der Algen durch das Vorhandensein vieler Systeme gekennzeichnet, die sich nicht nur auf der Ebene kleiner Taxa (Gattungen, Familien, Ordnungen, Klassen), sondern auch auf den höchsten taxonomischen Ebenen mehr oder weniger stark voneinander unterscheiden (Abteilungen, Unterkönigreiche, Königreiche,) . Zum Beispiel werden Charophyten im selben Band von verschiedenen Autoren als Abteilung, Klasse oder sogar Ordnung betrachtet. Darüber hinaus werden sie in einem System dem Königreich Pflanzen zugeordnet, in einem anderen - dem Königreich Protista oder Chromista. Gleichzeitig, nach einer Reihe von wesentlichen Merkmalen (das Vorhandensein von Chlorophyll, wie in grünen Pflanzen a, Carotinoide sowie Phycobiline wie in Rotalgen, sauerstoffhaltige Art der Photosynthese usw.) Cyanobakterien sind Algen sehr ähnlich. In diesem Zusammenhang werden sie oft als Blaualgen bezeichnet und im Zuge der Algologie betrachtet.

2. MERKMALE DER ALGEN

2.1 ABTEILUNG GELB GRÜN ( XANTHOPHYTA)

Die Abteilung Gelbgrünalgen umfasst Organismen, die sich in verschiedenen Stadien der morphologischen Differenzierung des Thallus befinden - einzellig, kolonial und mehrzellig. Unter ihnen finden sich überwiegend kokkoide, palmelloide oder fadenförmige Strukturen, seltener - amöboid, monadisch, siphonal und lamellar. Bewegliche Formen von Gelbgrünalgen (einschließlich Zoosporen) sind durch das Vorhandensein von zwei ungleich großen Flagellen (seitlich - kurz, käferförmig und anterior - lang mit Mastigonemen) und einer gelbgrünen Farbe der Chromatophoren aufgrund des Vorhandenseins gekennzeichnet Chlorophylle a und c, Carotine in und e, Xanthophylle (Antheraxanthin, Lutein, Zeaxanthin, Washriaxanthin, Violaxanthin und Neoxanthin). Je nach Vorherrschen bestimmter Pigmente gibt es Arten mit hell- oder dunkelgelber Farbe, seltener grün und in einigen Fällen blau. Ersatzprodukte - Volutin, Fett, oft Chrysolaminarin. Bei primitiven Formen ist der Zellinhalt von einem dünnen Periplast umgeben, während bei höher organisierten Vertretern eine Pektin- oder Zellulosemembran (fest oder zweispitzig) vorhanden ist. Die Zellmembran ist oft mit Eisensalzen, Kieselsäure, Kalk imprägniert und weist verschiedene skulpturale Verzierungen auf.

Im Protoplasten der Zelle befinden sich mehrere Chromatophoren, die scheibenförmig, lamellar, band- oder becherförmig oder sternförmig sein können. Ein Kern oder viele. Einige Arten haben Pyrenoide. Bewegliche Formen haben ein Stigma. Gelbgrüne Algen können sich durch Zelllängsteilung, Zerfall von Kolonien oder Filamenten in einzelne Abschnitte sowie durch Zoo- oder Aplanosporen vermehren. Der sexuelle Vorgang (Iso- oder Oogamie) ist einigen wenigen bekannt. Um ungünstigen Bedingungen standzuhalten, bilden einige Arten Zysten mit einer schwach verkieselten Muschelmembran. Die Algen dieser Abteilung kommen hauptsächlich in sauberen Süßwasserreservoirs vor, seltener in den Meeren und Brackwasser und Böden.

2.1.1 Klasse Xanthophytaceae ( Xanthophyceen)

Diese Klasse umfasst einzellige und mehrzellige Organismen, überwiegend mit kokkoider Struktur; seltener wird eine monadische, rhizopodiale, palmelloide, filamentöse, multifilamentöse oder siphonartige Körperstruktur beobachtet. Monadische Formen und Stadien mit zwei ungleichen Geißeln und aufgesetzter Narbe innovativ, auf dem neuesten Stand Chromatophor, unter seiner Schale. Die Chromatophoren sind von einem Kanal des endoplasmatischen Retikulums umgeben, der sich in die äußere Membran der Kernhülle fortsetzt.

Entsprechend den Organisationstypen des Thallus wird die Klasse in sechs Ordnungen eingeteilt: Heterochlorid ( Heterochloridales), Rhizochlorid ( Rhizochloridales), heterogleal ( Heterogloeale), Mischokokken ( Mischokokken), botridial ( Botrydiales) und tribonemal ( Tribonematales).

Botridial bestellen ( botridiales). Vertreter der Ordnung zeichnen sich durch eine Siphonstruktur des Thallus aus. Äußerlich können sie eine komplexe Form haben, aber gemäß der Struktur des Protoplasten sind sie eine riesige mehrkernige Zelle. In der Regel wird der Thallus in farbige Grund- und farblose unterirdische Anteile unterschieden. Typische Vertreter der Ordnung sind die Gattungen Botridium und Vosheria.

Gattung Botridium ( Botrydium) vereint terrestrisch anhaftende Siphonalgen mit kugeliger, birnen- oder keulenförmiger Form. Ihr unterirdischer Teil ist ein dichotom verzweigtes System farbloser Rhizoide. Die Zelle ist mit einer Pektinmembran bedeckt, die, mit Kalk gesättigt, mit zunehmendem Alter gröber wird. In der Wandschicht des Zytoplasmas befinden sich lamellare oder scheibenförmige Chromatophoren und zahlreiche Öltropfen. Kleine Kerne sind nur nach dem Färben sichtbar.

Botridium reproduziert sich durch Zoosporen, manchmal durch Auto- oder Aplanosporen. Unter ungünstigen Bedingungen (längeres Trocknen) bewegt sich der Inhalt des gemahlenen Teils (Kugel) in Rhizoide und zerfällt in einzelne Teile, die mit einer dicken Schale bedeckt sind, wobei ruhende Zysten - Rhizozysten - gebildet werden. Mit dem Einsetzen günstiger Bedingungen keimen Rhizozysten direkt oder über das Zoosporenstadium zu neuen Individuen.

Mehr als 10 Arten sind bekannt, darunter 1 Art - B. granular ( B. Granulat) - in Weißrussland. Sie entstehen auf Ton-Schluff-Ablagerungen an Gewässerufern, am Grund von Trockenteichen, in Spurrillen von Land- und Waldwegen, auf feuchten, nährstoffreichen Böden mit hohem Kalkgehalt.

Vosheria-Clan ( Vaucheria) umfasst Algen, deren Thallus aus unregelmäßig und selten verzweigten Filamenten von zarter hellgrüner Farbe mit farblosen verzweigten Rhizoiden besteht. Dies ist eine riesige mehrkernige Zelle. Sein zentraler Teil wird von einer großen Vakuole mit Zellsaft eingenommen. In der Wandschicht des Zytoplasmas befinden sich zahlreiche scheibenförmige Chromatophoren ohne Pyrenoide und Öltröpfchen.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch vielgeißelte und mehrkernige Zoo- und Aplanosporen. Gleichzeitig wird der Inhalt an den Enden der Zweige dichter und dunkler, wird durch ein Septum vom gemeinsamen Faden getrennt und verwandelt sich in ein Zoosporangium, in dem sich eine große Zoospore mit zahlreichen paarigen Flagellen entlang der Peripherie bildet.

Der sexuelle Prozess in Vosheria ist oogam. Antheridium und ein oder zwei oder mehrere Oogonien werden an einem Faden oder an speziellen kurzen Zweigen gebildet. Wenn das Ei reift, tritt ein Inhaltstropfen aus der Tülle des Oogoniums aus und zieht Spermien an. Eine davon (mit zwei Geißeln ungleicher Länge) wird durch das entstandene Loch in das Oogonium eingeführt und befruchtet das Ei. Nach der Befruchtung entwickelt sich im Oogonium eine Oospore mit einer dicken Schale, die viel Öl und Hämatochrom enthält. Nach einer Ruhephase findet in ihm die Reduktionsteilung des Kerns statt und er wächst zu einem neuen haploiden Faden heran.

62 Arten sind bekannt, die auf der ganzen Welt verbreitet sind. In Weißrussland wird 1 Art festgestellt - Vaucheria De Candolle sp.

Tribonemale Ordnung ( Tribonematales). Es kombiniert Formen, die durch eine fadenförmige Struktur des Thallus gekennzeichnet sind. Dies sind die am höchsten organisierten Vertreter der Gelbgrünalgen. Im Aussehen ähneln sie Ulothrixen aus der Grünen-Abteilung und vielen Arten aus der Goldalgen-Abteilung. Ein typischer Vertreter dieser Ordnung ist die Gattung Triboneme.

Gattung Tribonema ( Tribonema) umfasst Algen, deren Filamente unverzweigt sind. Zuerst werden sie mit Hilfe einer Basalzelle an einem Substrat befestigt, schwimmen dann aufgrund ihres Absterbens an die Oberfläche des Reservoirs und werden bereits frei schwimmend gefunden und bilden einen gelbgrünen Schlamm. Ein charakteristisches Merkmal, durch das Tribonema-Filamente leicht von anderen Fadenalgen unterschieden werden können, ist die eigentümliche Kontur ihrer Enden in Form von zwei Hörnern. Dies liegt daran, dass die Zellmembran des Triboneme stark und zweispitzig ist und aus zwei identischen Hälften besteht. Der Rand der einen Hälfte liegt auf dem Rand der anderen in der Mitte des Käfigs. Während der Zellteilung wird aus ihrem Mittelteil ein zylindrischer Abschnitt einer neuen Membran gebildet, in den ein quer verlaufendes Septum eingelegt wird. So werden die Hälften benachbarter Zellen fest miteinander verbunden, und wenn der Faden in Stücke bricht oder in einzelne Zellen zerfällt, entstehen charakteristische H-förmige Bruchstücke der Schale. In jeder Zelle des Tribonems befinden sich normalerweise mehrere Chromatophoren, scheibenförmig, ohne Pyrenoide. Bei der Fortpflanzung bilden sich in den Zellen ein oder zwei multigegeißelte Zoosporen oder Aplanosporen, an deren Ausgang die Klappen auseinanderlaufen und der Algenfaden zerfällt. Um widrigen Bedingungen standzuhalten, werden Akineten mit einer dicken Zellwand oder Zysten verwendet. 22 Triboneme-Arten sind bekannt, 6 davon in Weißrussland. Verteilt hauptsächlich in der Küstenzone verschiedener Stauseen auf Wasserpflanzen, Steinen, einige - im Boden; bilden oft weiche, baumwollartige, nicht schleimige, gelbgrüne Soden.

2.2 ABTEILUNG BRAUALGEN ( PHAEOPHYTA)

Die Abteilung Braunalgen umfasst zahlreiche, hauptsächlich makroskopische, vielzellige Algen einfacher und komplexer Struktur. Ihre Größe variiert von wenigen Millimetern bis zu mehreren Metern (manchmal bis zu 60 m oder mehr). Der Thallus wächst durch interkalares Wachstum oder durch die Aktivität der apikalen Zelle. Im Aussehen sind dies verzweigte Büsche, Krusten, Platten, Schnüre, Bänder, die komplex in stiel- und blattförmige Organe zerlegt sind. Die Thalli einiger großer Vertreter haben Luftblasen, die die Äste im Wasser in aufrechter Position halten. Zur Befestigung am Boden werden Rhizoide oder scheibenförmige Wucherungen an der Basis des Thallus verwendet - die Basalscheibe.

Entsprechend der morphologischen und anatomischen Differenzierung des Thallus stehen Braunalgen auf einem höheren Niveau als alle anderen Gruppen. Unter ihnen sind weder einzellige noch koloniale Formen noch Thalli in Form eines einfachen unverzweigten Fadens bekannt. Der Thallus der einfachsten lebenden Braunalgen ist heterotrich, während die überwiegende Mehrheit Thalli mit falscher oder echter Gewebestruktur hat (es werden Assimilations-, Speicher-, mechanische und leitfähige Gewebe unterschieden).

Die Hülle der Zellen ist außen schleimig, besteht aus Pektinsubstanzen und einer inneren Zelluloseschicht. Schleim schützt die Zellen vor mechanischen Einflüssen, Austrocknung bei Ebbe usw. Im Zytoplasma gibt es bei vielen Arten von Pyrenoiden einen Kern und Chromatophoren in diskoider, seltener bandförmiger oder lamellarer Form, Vakuolen.

Chromatophoren von Braunalgenzellen enthalten Chlorophylle a und c, Carotine und mehrere Xanthophylle – Fucoxanthin, Violaxanthin, Antheraxanthin und Zeaxanthin. Diese Pigmente bestimmen die braune Farbe der Algen. Die Stammprodukte sind das Polysaccharid Laminarin, der sechswertige Alkohol Mannitol und Lipide. Bei Braunalgen kommen beide Fortpflanzungsformen vor: asexuell und sexuell.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch Abschnitte des Thallus. Einige Algen haben spezialisierte Zweige (Brutknospen), die sich leicht lösen und neue Pflanzen produzieren. Darüber hinaus erfolgt die asexuelle Fortpflanzung bei den meisten Braunalgen durch Zoosporen, bei einigen Vertretern - Tetrasporen und bei einzelnen Arten - Monosporen. Zoosporen entwickeln sich in ein- oder mehrzelligen Sporangien. Der Bildung von Sporen geht die Meiose voraus (mit Ausnahme von Cyclosporen, bei denen die Meiose vor der Bildung von Gameten auftritt).

Der sexuelle Prozess ist iso-, hetero- und oogam. Bei Iso- oder Heterogamie werden Gameten in vielzelligen Mehrkammer-Gametangien gebildet, die sich aus einer oder mehreren Zellen entwickeln können. Bei den am höchsten organisierten Braunalgen ist der sexuelle Prozess oogam. Das Ei wird außerhalb des Oogoniums befruchtet. Die Zygote ohne Ruhephase keimt zu einer diploiden Pflanze.

Charakteristisch für die meisten Braunalgen ist eine Veränderung der Entwicklungsformen: bei manchen isomorph, bei anderen heteromorph. Diese unterschiedlichen Arten von Lebenszyklen wurden früher als Grundlage für die Einteilung der Braunalgen in 3 Klassen verwendet: isogener mit einem isomorphen Entwicklungszyklus, heterogener mit einem heteromorphen Entwicklungszyklus und cyclosporisch mit einer Fucal-Ordnung, bei der es keinen Generationswechsel gibt. Die Einteilung der Braunalgen in isogene und heterogene ist jedoch eher willkürlich, da es in beiden Klassen Vertreter mit gegensätzlicher Veränderung der Entwicklungsformen gibt. Daher wird als ein korrekterer Ansatz zur Klassifizierung von Braunalgen angesehen, sie in zwei Klassen zu unterteilen - Phaeozoosporen ( Phaeozumosporophyceen) und Cyclosporaceae ( Cyclosporophyceae).

Fast alle Braunalgen leben in den Meeren als benthische, epiphytische oder sekundäre planktonische Organismen. Braunalgendickichte sind Nahrung, Brut- und Unterschlupf für viele Tierarten, ein Substrat für Mikro- und Makroorganismen und eine der Hauptquellen organischer Substanz in gemäßigten und subpolaren Breiten. Aufgrund des Vorhandenseins so wertvoller Substanzen wie Alginsäure, Alginat, Mannit usw. werden sie in der Industrie (Lebensmittel, Parfüm, Textilien) häufig verwendet.

2.2.1 Klasse Phaeozoosporophyceous ( PhäozoumSporophyceen)

Die meisten Algen der Phaeozoosporophyceous-Klasse zeichnen sich durch 2 unabhängige Entwicklungsformen aus - Sporophyt und Gametophyt oder Gametosporophyt, die in Aussehen, Struktur und Größe ähnlich und unterschiedlich sein können, d.h. es gibt einen isomorphen und heteromorphen Wechsel der Entwicklungsformen. Bei primitiven Vertretern ändert sich nichts an den Entwicklungsformen.

Die Phaeozoosporophyceous-Klasse ist in 11 Ordnungen unterteilt, von denen 5 unten angegeben sind.

Ektokarnal bestellen ( Ektokarpalen). Enthält Braunalgen, Thalli (sowohl Sporophyten als auch Gametophyten), die aus einreihigen Filamenten aufgebaut sind, die sich verzweigen können. Ihre Größe variiert von mikroskopisch bis zu 30 und mehr Zentimetern. Diese Algen bilden Plaque oder Büsche auf Felsen oder anderen Algen. Sie vermehren sich ungeschlechtlich und sexuell. Fortpflanzungsorgane sind einfach und mehrfach verschachtelte Gefäße. Unilokulare sind immer Sporangien, während Multilokulare auch als Gametangien fungieren können.

Arten der Gattung Ectocarpus (Ektokarpus) haben einen buschigen Thallus mit einer Höhe von 0,1 bis 30 cm und bestehen aus dünnen, einreihigen, kriechenden und sich verzweigenden vertikalen Fäden. Das Filamentwachstum ist interkalar oder diffus. Die Befestigung am Substrat erfolgt durch Rhizoide, die bei großen Exemplaren eine Art Rinde an der Basis der Äste bilden. An der Spitze der Äste verengen sich die Zellen und enden in einem langen, farblosen Haar.

Sporangien und Gametangien sind als seitliche Auswüchse von Ästen angeordnet. Innerhalb der einkammerigen Sporangien treten Meiose und Mitose auf, gefolgt von der Bildung zweigeißelter Zoosporen. Zoosporen wachsen zu haploiden zweihäusigen Organismen mit vielzelligen Gametangien heran. Gameten sind isomorph, unterscheiden sich aber im Verhalten: Das Weibchen verliert an Beweglichkeit und setzt einen Geruchsstoff frei, der männliche Gameten anzieht, von denen einer sie befruchtet. Die Zygote ohne Ruhephase keimt zu einem diploiden Sporophyten.

Sfacelariale Reihenfolge ( Sphacelarien). Beinhaltet Algen mit harten, buschigen Thalli von wenigen Millimetern bis 30 cm Höhe; zylindrische Zweige. Im Gegensatz zu anderen Braunalgen endet bei Sphazelalgen jeder Zweig in einer großen Zelle, aufgrund deren Teilung die Algen ein streng apikales Wachstum haben. Ihr Thallus ist durch eine Basis in Form einer kortikalen Platte aus mehreren Zellschichten gekennzeichnet.

Die vegetative Vermehrung erfolgt durch Stolonen (über den Boden kriechende Fäden aus mehreren Zellreihen) oder spezielle Brutknospen, die sich von den Ästen lösen. Sphacelarien haben eine isomorphe Veränderung der Entwicklungsformen.

Seetang Gattung Sphacelaria (Sphacelaria) in allen Meeren gefunden. Der Thallus seiner Vertreter hat das Aussehen eines bis zu 4 cm hohen Busches, der aus einer Lamellensohle und davon ausgehenden verzweigten Fäden besteht. Jede Verzweigung des Fadens an der Spitze trägt eine große Zelle, die sich nur in Querrichtung teilt und das Längenwachstum des Thallus bewirkt. Die so abgelösten Zellen werden in Längsrichtung weiter geteilt, wodurch schmale Zellen entstehen und der Thallus mehrschichtig und äußerlich gleichsam aus Segmenten besteht.

Besteck bestellen ( Besteck). Enthält Braunalgen, die durch eine trichothallische Struktur des Thallus aufgrund der Wachstumszone gekennzeichnet sind, die sich im basalen Teil mehrzelliger Haare befindet, die sich an den Rändern des Lamellenthallus oder an der Spitze der Äste des buschigen Thallus befinden. Die Zellen der Wachstumszone teilen sich und trennen die Zellen zur Peripherie und zum Thallus hin.

Diktyotale Reihenfolge ( Diktyotale). Kombiniert Arten, die durch apikales Wachstum und normalerweise dichotome Verzweigung in derselben Ebene gekennzeichnet sind. Asexuelle Fortpflanzung mittels Aplanosporen (Tetrasporen). Der sexuelle Prozess ist oogam. Der Wandel der Entwicklungsformen ist isomorph. Die meisten Dicyotals wachsen in tropischen und subtropischen Meeren. Sie kommen häufig in den Meeren des Schwarzen Meeres (Arten der Gattungen Dictyota, Dilofus und Padina) und des Japanischen Meeres (Dictyota) vor.

Arten Art Diktyota (Dictyota) zeichnen sich durch einen gabelförmig verzweigten Thallus mit flachen, meist in der gleichen Ebene liegenden Ästen ohne Längsrippe aus. Der Thallus entwickelt sich aus einem zylindrischen Rhizom, das durch Rhizoide am Substrat befestigt ist. Die Spitze jedes Zweigs endet in einer großen Zelle . Innerhalb der Zweige befindet sich eine Schicht aus großen farblosen Zellen, die außen von einer Rinde aus einer Schicht aus kleinen intensiv gefärbten Zellen umgeben ist.

Auf Sporophyten entwickeln sich Sori einzelliger Sporangien aus Oberflächenzellen, in denen vier unbewegliche Tetrasporen gebildet werden. Tetrasporen keimen zu Gametophyten. Dictyota ist eine zweihäusige Alge: Auf den weiblichen Gametophyten werden Sori von einzeln verschachtelten Oogonien mit jeweils einem Ei gebildet. Antheridien werden auf männlichen Gametophyten produziert. Die Eier werden aus dem Oogonium freigesetzt und von Spermien in Wasser befruchtet. Die Zygote keimt sofort in einen neuen Organismus - den Sporophyten. Das häufigste Dictyota ist dichotom (D. Dichotoma).

Gattung Seetang (Laminaria) umfasst Arten, deren Thallus in eine blattförmige Platte, einen Stamm und Rhizoide unterteilt ist . Blattähnliche Platten sind gleichmäßig oder zerknittert, ganz oder zerlegt. Der Stamm und die Rhizoide sind mehrjährig, die blattförmige Platte wechselt jährlich. Auf Längsschnitten des Blattstiels und der Befestigungsorgane wird ihre ziemlich komplexe anatomische Struktur offenbart. Der äußere Teil des Blattstiels ist eine Rinde, die aus mehreren Zellschichten mit Chromatophoren besteht; die Zwischenschicht wird durch ein großes Zellspeichergewebe dargestellt und schließlich das Innere (Kern) - leitfähig und mechanisch. Das Leitungssystem umfasst röhrenförmige Filamente mit trichterförmigen Verlängerungen an den Stellen der Zellwände. Diese Trennwände haben Poren und werden genannt Siebplatten und die Fäden - Siebrohre . Der Blattstiel nimmt aufgrund der periodisch auftretenden Teilung der Zellen der Rinde an Dicke zu, wodurch auf dem Querschnitt des Blattstiels konzentrische Schichten deutlich sichtbar sind, die den Wachstumsringen höherer Pflanzen ähneln.

Während der Fortpflanzung auf der Oberfläche der blattförmigen Platte kortikaler Zellen bilden Gruppen (Sori) einkammerige Zoosporangien, von denen jede 16 bis 128 zweigeißelte Zoosporen bildet. Unter günstigen Bedingungen keimen Zoosporen zu mikroskopisch kleinen fadenförmigen Auswüchsen - männlichen und weiblichen Gametophyten.

Der sexuelle Prozess in Kelp ist oogam. Das reife Ei verlässt das Oogonium und haftet an seinem oberen Ende. In dieser Position findet die Befruchtung statt. Die Zygote entwickelt sich ohne Ruhephase zu einem Sporophyten. Der weibliche Gametophyt bietet nicht nur die Bildung von Keimzellen, sondern auch den Ort der Anheftung für den zukünftigen Sporophyten.

2.2.2 Klasse Cyclosporophycea ( AUSyclosporophyceae)

Die Cyclosporophyceous-Klasse umfasst Algen, die keinen Generationswechsel im Entwicklungszyklus aufweisen. Ihre diploiden Thalli tragen nur Organe der sexuellen Fortpflanzung, die sich in speziellen abgerundeten Gefäßen entwickeln - Conceptacles oder Scaphidien. Die Meiose bei Cyclosporiden tritt vor der Bildung von Gameten auf. Es gibt keine asexuelle Vermehrung durch Sporen. Alle Cyclosporophyces sind große Algen. Fucalia bestellen (Fucales). Kombiniert Algen, die sich durch eine buschige Thallusform mit apikalem Wachstum auszeichnen. Die Zellen der axialen Teile des Thallus sind schwach geteilt. Sie sind länglich und bilden den Kern. Gattung fucus (Fucus) umfasst Arten mit einem flachen, gürtelförmigen, dichotom verzweigten Thallus mit einer Länge von bis zu 1 m. An den Lappen des Thallus verläuft eine Mittelader mit glatten oder gezackten Rändern, die im unteren Teil in einen Blattstiel übergeht, der am Substrat befestigt ist durch eine Basalscheibe. Bei einigen Arten von Fucus befinden sich Luftblasen in Form von Schwellungen an den Seiten der Mittelrippe. Der Thallus wächst aufgrund der Aktivität der apikalen Zellen. Während der Fortpflanzung schwellen die Enden des Thallus an, nehmen eine hellgelb-orange Farbe an und verwandeln sich in Gefäße, auf denen sich Scaphidien mit Löchern bilden. Zwischen den Paraphysen an den Wänden des weiblichen Scaphidiums bilden sich Oogonien, während die männlichen - Antheridien. Die Zygote keimt ohne Ruhezeit. Fucus-Arten sind an den Küsten der kalten und gemäßigten Meere der nördlichen Hemisphäre verbreitet und bilden oft große Dickichte in der Gezeitenzone, was ihre Sammlung und Verwendung erleichtert. Fucus-Arten werden als Düngemittel, Viehfutter, Futtermehl, Alginate und andere Chemikalien verwendet. In den Meeren Russlands gibt es 5 Arten dieser Gattung. Die berühmteste F. vesiculosus (F. vesikulos) und F. bilateral (F. distichus).

2.3 Abteilung Rotalgen oder Purpur (RHODOPHYTA)

Vertreter der Abteilung sind in der überwältigenden Mehrheit vielzellige Organismen mit einer komplexen morphologischen und anatomischen Struktur, und nur wenige, die primitivsten, haben einen einzelligen oder kolonialen Thallus mit kokkoider Struktur. Viele Purpuralgen sind große Algen, die eine Länge von mehreren Zentimetern bis zu zwei Metern erreichen, aber unter ihnen gibt es viele mikroskopisch kleine Formen.

In der Form haben Rotalgen die Form von Filamenten, Sträuchern, Platten, Blasen, Krusten, Korallen usw. Lamellenformen erreichen eine große Vielfalt. Es gibt Platten ganz und komplex seziert, mit zusätzlichen Auswüchsen am Rand und auf der Oberfläche. Einige Karmesinrote sind stark verkalkt und ähneln Fossilien.

Bei aller Vielfalt äußerer Formen zeichnen sich Rotalgen durch einen einzigen Bauplan des Thallus aus – ihm liegt bei allen mehrzelligen Purpuralgen eine heterotriche Struktur zugrunde.

Zweige von Rotalgen fallen in zwei Kategorien. Einige sind die wichtigsten langen Äste, die während des gesamten Pflanzenwachstums an Länge zunehmen, die sogenannten Äste mit unbegrenztem Wachstum. Andere wachsen nur bis zu einer gewissen Grenze und bleiben immer mehr oder weniger kurz - das sind Zweige mit begrenztem Wachstum. Darüber hinaus haben sie auch spezialisierte Zweige, die als Antennen oder Rhizoide fungieren, die der zusätzlichen Befestigung oder Haftung aneinander dienen. Der parenchymale Organisationstyp fehlt praktisch. Das einzige Beispiel für einen solchen Thallus ist ein Vertreter der Klasse Bangiaceae (Porphyr). In der Mehrzahl der violetten Thalli der pseudoparenchymale Typ (aufgrund der Verflechtung der Äste einer Achse - eine einachsige Struktur oder viele - mehrachsig). Die Vergrößerung der Thalli erfolgt bei primitiven Formen durch diffuse Zellteilung, bei organisierteren durch Teilung apikaler Zellen und bei einer Reihe von Arten durch apikales oder marginales Meristem. Haftorgane am Untergrund sind Rhizoide, Saugnäpfe, Sohlen oder kriechende Rhizoidenplatten.

Die Zellen von Rotalgen sind mit einer Membran bedeckt, in der die innere Zellulose- und die äußere Pektin-Schleimschicht unterscheidbar sind. Das daraus gewonnene Agar-Agar enthält neben Pektin Zucker und Proteine. Das Gehäuse kann mit Kalk-, Magnesium- oder Eisensalzen imprägniert werden. Das Zytoplasma zeichnet sich durch erhöhte Viskosität aus, haftet fest an den Wänden und reagiert empfindlich auf Änderungen des Salzgehalts des Mediums. Bei hochorganisierten Algen sind die Zellen mehrkernig, bei weniger organisierten einkernig.

Die Form der Chromatophoren hängt von der Beleuchtungsstärke, der Größe und dem Alter der Zellen ab. Je höher jedoch die Organisation der Alge, desto mehr Chromatophoren in ihren Zellen und desto konstanter ihre Form (hauptsächlich linsenförmig). Pyrenoide fehlen bei vielen Arten. Wie bei anderen Algen ist die Farbe der Plastiden und des gesamten Rotalgenkörpers auf eine Kombination mehrerer Pigmente zurückzuführen: Chlorophylle a und d, Phycobiline (Phycocyanin, Phycoerythrin, Allophycocyanin) und Carotinoide. Die Farbe des Thallus variiert von purpurrot (überwiegend Phycoerythrin) bis bläulich-stahl (mit einem Überschuss an Phycocyanin). Die Vermehrungsmethoden von Rotalgen sind sehr vielfältig. Die vegetative Fortpflanzung ist nur den Primitiven eigen. Es wird durch die Bildung zusätzlicher Triebe, das Wachstum eines neuen Thallus aus der Sohle des alten, toten und auch durch Zellteilung durchgeführt. Abgerissene Teile von Thalli sterben. Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch in Sporangien gebildete Mono-, Bi-, Tetra- und Polysporen. Tetrasporen werden auf diploiden asexuellen Pflanzen gebildet - Sporophyten (Tetrasporophyten). Bei Tetrasporangien tritt die Meiose vor der Bildung von Tetrasporen auf.

Der sexuelle Prozess ist oogam. Karpogon besteht normalerweise aus einem erweiterten basalen Teil - dem Bauch (mit einem Kern im Inneren) und einem röhrenförmigen Auswuchs - Trichogyne, der Spermien aufnimmt. Spermatangien sind kleine farblose Zellen, deren Inhalt in Form kleiner, nackter, geißelfreier, männlicher Gameten - Spermatozoen - freigesetzt wird.

Die Befruchtung des Eies erfolgt durch Bewegen des Spermas entlang der Trichogyne in das Carpogon. Nach der Befruchtung wird der basale Teil des Carpogon durch ein Septum von der Trichogyne getrennt, die abstirbt und sich weiter entwickelt, was zur Bildung von Carposporen führt. Die Details dieser Entwicklung sind wichtig für die Klassifizierung von Purpur. Bei einigen Rotalgen wird der Inhalt der Zygote unter Bildung von bewegungslosen nackten Sporen - Carposporen - geteilt, bei anderen wird aus den befruchteten Carpogon-Gonimoblasten ein System spezieller Filamente gebildet, deren Zellen sich in Carposporangia verwandeln und eine Carpospore produzieren jeder. Bei den meisten Purpurpflanzen findet die Entwicklung von Carposporen unter Beteiligung von Hilfszellen statt. In solchen Fällen entwickelt sich der Gonimoblast nicht aus dem Hinterleib des Karpogons, sondern aus der Hilfszelle. Werden dem Carpogon die Hilfszellen entfernt, wachsen nach der Befruchtung verbindende (oblastämische) Fäden aus seinem Hinterleib; Ihre Zellen sind diploid. Die oblastämischen Filamente wachsen zu den Hilfszellen und lösen sich an der Stelle ihres Kontakts auf, woraufhin eine Plasmogamie auftritt, die zur Entwicklung eines Gonimoblasten mit Carposporen - einem Carposporophyten - führt. Hilfszellen erfüllen somit eine Hilfsfunktion – sie regen die Teilung des Zellkerns des Bindefadens an und liefern zusätzliche Nahrung. Bei den am höchsten organisierten Rotalgen (Florideeficiaceae) entwickeln sich Hilfszellen nach der Befruchtung von Karpogonen in ihrer unmittelbaren Umgebung. Ooblastische Filamente werden in diesen Algen nicht gebildet. Die Hilfszelle, die sich neben dem Bauch des Karpogons befindet, verschmilzt mit ihm und bildet einen Prokarp.

Die Entwicklungszyklen von Rotalgen sind vielfältig. Bei einigen Vertretern der Florideeficiaceae ändern sich drei Entwicklungsformen: haploider Gametophyt, diploider Carpo- und Tetrasporophyt. In diesem Fall teilt sich die Zygote ohne Verringerung der Chromosomenzahl und bildet einen Sporophyten, auf dem infolge der Meiose Tetrasporen gebildet werden, wodurch Gametophyten entstehen. Somit gibt es zwei freilebende Formen derselben Pflanze - Tetrasporophyt und Gametophyt. Bei anderen Algen (mit einer heteromorphen Veränderung der Entwicklungsformen) ist der Tetra- und Carposporophyt oft schlecht entwickelt und sogar reduziert, manchmal ist der Gametophyt reduziert (er bildet sich auf dem Sporophyten).

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