1. Kokia yra augalo ląstelės struktūra?
2. Kas yra plastidai?
3. Kokius plastidus žinote?
4. Kas yra pigmentai?
5. Kas yra augalo audinys?

Dumbliai yra seniausi augalai Žemėje. Jie daugiausia gyvena vandenyje, tačiau yra rūšių, kurios gyvena drėgnoje dirvoje, medžių žievėje ir kitose vietose, kuriose yra daug drėgmės.

Dumbliai apima vienaląsčius ir daugialąsčius augalus. Dumbliai priklauso žemesniems augalams, jie neturi nei šaknų, nei stiebų, nei lapų. Dumbliai dauginasi nelytiškai (paprastu ląstelių dalijimusi arba sporomis) ir lytiškai.

Nepaisant gana paprastos struktūros, skirtingos dumblių grupės turi savo ypatybes ir kilę iš skirtingų protėvių.

Žalieji dumbliai gyvena sūriame ir gėlame vandenyje, sausumoje, medžių, akmenų ar pastatų paviršiuje, drėgnose, pavėsingose ​​vietose. Rūšys, gyvenančios iš vandens, sausros metu neveikia. Pirmuonys žali dumbliai- vienaląsčiai (58 pav.).

Ryžiai. 58. Vienaląsčiai dumbliai

Akivaizdu, kad vasarą pastebėjote vandens „žydėjimą“ balose ir tvenkiniuose, o akvariumuose – esant stipriam apšvietimui. „Žydintis“ vanduo turi smaragdinį atspalvį. Jei supilsite dalį šio vandens, jis pasirodys skaidrus, bet jame yra mažų suspenduotų „dalelių“. Tokio vandens laše po mikroskopu aiškiai matosi daug įvairių vienaląsčių žaliųjų dumblių, kurios suteikia smaragdinį atspalvį.

Per mažų balų ar telkinių „žydėjimą“ vandenyje dažniausiai aptinkamas vienaląsčių dumblių Chlamydomonas (išvertus iš graikų kalbos – „paprasčiausias drabužiais apdengtas organizmas“ – kriauklė). Chlamydomonas yra kriaušės formos vienaląsčiai žali dumbliai. Vandenyje juda dviejų žvynelių, esančių priekiniame, siauresniame ląstelės gale, pagalba (59 pav.).

Ryžiai. 59. Chlamydomonas ir chlorella

Išorėje chlamidomonas yra padengtas skaidria membrana, po kuria yra citoplazma su branduoliu, raudona „akis“ (šviesai jautrus raudonas kūnas), didelė vakuolė, užpildyta ląstelių sultimis, ir dvi mažos pulsuojančios vakuolės. Chlorofilas ir kiti chlamidomono pigmentai yra dideliame puodelio formos plastide, kuris dumbliuose vadinamas chromatoforu (išvertus iš graikų kalbos - „nešantis šviesą“). Chlorofilas, esantis chromatofore, suteikia visai ląstelei žalią spalvą.

Dar viena vienaląstė žalieji dumbliai – chlorelė – plačiai paplitę gėlo vandens telkiniuose ir drėgnose dirvose (žr. 59 pav.). Jo mažos sferinės ląstelės matomos tik mikroskopu. Išorėje chlorelės ląstelė yra padengta membrana, po kuria yra citoplazma su branduoliu, o citoplazmoje - žalias chromatoforas.

Žaliųjų vienaląsčių dumblių struktūra

1. Ant mikroskopo stiklelio užlašinkite lašelį „žydinčio“ vandens, uždenkite dengiamuoju stikleliu.
2. Ištirkite vienaląsčius dumblius mažu padidinimu. Ieškokite Chlamydomonas (kriaušės formos kūno su smailiu priekiu) arba chlorella (sferinis kūnas).
3. Filtravimo popieriaus juostele ištraukite dalį vandens iš po dengiamuoju stikleliu ir ištirkite dumblių ląstelę dideliu padidinimu.
4. Suraskite dumblių ląstelėje apvalkalą, citoplazmą, branduolį, chromatoforą. Atkreipkite dėmesį į chromatoforo formą ir spalvą.
5. Nubrėžkite langelį ir pažymėkite jo dalių pavadinimus. Patikrinkite piešinio teisingumą pagal vadovėlio brėžinius.

Tikriausiai atkreipėte dėmesį į žalias apnašas apatinėje medžių dalyje, ant tvorų ir pan. Jas formuoja įvairūs prie sausumos gyvybės prisitaikę vienaląsčiai žaliadumbliai (60 pav.). Po mikroskopu matomos pavienės žaliųjų dumblių ląstelės arba jų grupės. Vienintelis šių dumblių drėgmės šaltinis yra krituliai (lietus ir rasa). Trūkstant vandens ar žemos temperatūros Pleurococcus ir kiti sausumos dumbliai gali praleisti dalį savo gyvenimo ramybės būsenoje.

Ryžiai. 60. Žalieji dumbliai ant medžio kamieno

Daugialąsčių žaliųjų dumblių atstovų kūnas (talas) yra gijų arba plokščių lapų formos darinių. Tekančiuose vandenyse dažnai galima pamatyti ryškiai žalių šilkinių siūlų sankaupas, prisitvirtinusias prie povandeninių uolų ir spygliuočių. Tai daugialąstelis siūlinis žaliasis dumblis ulotriksas (61 pav.). Jos siūlai susideda iš kelių trumpų langelių. Kiekvieno iš jų citoplazmoje yra atviro žiedo pavidalo branduolys ir chromatoforas. Ląstelės dalijasi ir siūlas auga.

Ryžiai. 61. Daugialąsčiai žalieji dumbliai

Stovinčiame ir lėtai tekančiame vandenyse dažnai plūduriuoja arba dugne nusėda slidūs ryškiai žali gumuliukai. Jie atrodo kaip medvilnė ir susidaro iš siūlinių dumblių spirogyra sankaupų (žr. 61 pav.). Pailgos cilindrinės spirogyros ląstelės yra padengtos gleivėmis. Ląstelių viduje – spirališkai susuktų juostelių pavidalo chromatoforai.

Daugialąsčiai žalieji dumbliai gyvena ir jūrų bei vandenynų vandenyse. Tokių dumblių pavyzdys yra apie 30 cm ilgio ir tik dviejų ląstelių storio ulva, arba jūros salotos (žr. 61 pav.).

Sudėtingiausia šios augalų grupės struktūra turi šarofitus, gyvenančius gėlo vandens rezervuaruose. Daugybė žaliųjų dumblių savo išvaizda primena asiūklius. Chara dumbliai nitella, arba lankstus blizgesys, dažnai auginami akvariumuose (žr. 61 pav.).

Characeae turi darinius, kurie savo forma ir funkcija primena šaknis, stiebus ir lapus, tačiau savo struktūra jie neturi nieko bendra su šiais aukštesniųjų augalų organais. Pavyzdžiui, jie pritvirtinami prie žemės bespalvių šakotų siūlinių ląstelių pagalba, kurios vadinamos rizoidais (iš graikiškų žodžių „riza“ – šaknis ir „eidos“ – vaizdas).

Rudieji dumbliai daugiausia yra jūros augalai. Generolas išorinis ženklasšie dumbliai – gelsvai ruda talio spalva.

Rudieji dumbliai yra daugialąsčiai augalai. Jų ilgis svyruoja nuo mikroskopinio iki milžiniško (kelios dešimtys metrų). Šių dumblių talas gali būti siūlinis, sferinis, sluoksniuotas, krūminis. Kartais juose yra oro burbuliukų, kurie išlaiko augalą vertikaliai vandenyje. Į žemę rudieji dumbliai prisitvirtina rizoidais arba disko formos peraugusiu talo pagrindu.

Kai kurie rudieji dumbliai sukuria ląstelių grupes, kurias galima pavadinti audiniais.

Mūsų Tolimųjų Rytų jūrose ir Arkties vandenyno jūrose auga stambus rudadumblis, rudadumblis arba jūros dumblis (62 pav.). Juodosios jūros pakrantės juostoje dažnai aptinkamas rudasis dumblis cystoseira (žr. 62 pav.).

Ryžiai. 62. Rudieji dumbliai

Raudondumbliai, arba purpuriniai, daugiausia yra daugialąsčiai jūros augalai (63 pav.). Gėlame vandenyje aptinkamos tik kelios tamsiai raudonos spalvos rūšys. Labai nedaug raudonųjų dumblių yra vienaląsčiai.

Ryžiai. 63. Raudondumbliai

Raudonos spalvos dydžiai paprastai svyruoja nuo kelių centimetrų iki metro ilgio. Tačiau tarp jų yra ir mikroskopinių formų. Raudonųjų dumblių ląstelėse, be chlorofilo, yra raudonųjų ir mėlynųjų pigmentų. Priklausomai nuo jų derinio, tamsiai raudonos spalvos spalva skiriasi nuo ryškiai raudonos iki melsvai žalios ir geltonos.

Išoriškai raudonieji dumbliai yra labai įvairūs: siūliniai, cilindriniai, sluoksniniai ir panašūs į koralus, išskirstyti ir išsišakoję įvairaus laipsnio. Dažnai jie būna labai gražūs ir įnoringi.

Jūroje raudondumbliai aptinkami visur įvairiomis sąlygomis. Paprastai jie prisitvirtina prie uolų, riedulių, žmogaus sukurtų konstrukcijų ir kartais kitų dumblių. Dėl to, kad raudoni pigmentai sugeba užfiksuoti net labai mažą šviesos kiekį, purpuriniai gali augti dideliame gylyje. Jų galima rasti net 100-200 m gylyje.Mūsų jūrose paplitę filofora, porfyras ir kt.

Dumblių vertė gamtoje ir žmogaus gyvenime. Dumbliai minta žuvimis ir kitais vandens gyvūnais. Dumbliai sugeria anglies dioksidą iš vandens ir, kaip ir visi žalieji augalai Jie išskiria deguonį, kurį kvėpuoja vandenyje gyvenantys gyvi organizmai. Dumbliai gamina didžiulį kiekį deguonies, kuris ne tik ištirpsta vandenyje, bet ir patenka į atmosferą.

Žmogus jūros dumblius naudoja chemijos pramonėje (64 pav.). Iš jų gaunamas jodas, kalio druskos, celiuliozė, alkoholis, acto rūgštis ir kiti produktai. Dumbliai naudojami kaip trąšos ir naudojami gyvulių pašarui. Iš kai kurių raudonųjų dumblių rūšių išgaunama želatininė medžiaga agaras-agaras, reikalingas konditerijos, kepimo, popieriaus ir tekstilės pramonėje. Mikroorganizmai auginami ant agaro, skirto naudoti laboratoriniams tyrimams.

Ryžiai. 64. Dumblių reikšmė ir panaudojimas

Daugelyje šalių dumbliai naudojami įvairiems patiekalams ruošti. Jie labai naudingi, nes turi daug angliavandenių, vitaminų, gausu jodo.

Dažnai valgomi laminarijos (jūros dumbliai), Ulva (jūrinės salotos), porfyras ir kt.

Chlamydomonas, chlorella ir kiti vienaląsčiai žalieji dumbliai naudojami biologiniam nuotekų valymui.

Per didelis dumblių augimas, pavyzdžiui, drėkinimo kanaluose ar žuvų tvenkiniuose, gali būti žalingas. Todėl kanalus ir rezervuarus reikia periodiškai išvalyti nuo šių augalų.

Dumblių buvimas yra būtina sąlyga normaliam vandens telkinių gyvenimui. Jei į juos pilamos nuotekos, cheminės atliekos, metalo laužas, pūva mediena ir kitos medžiagos, tai neišvengiamai lemia dumblių, kitų augalų ir gyvūnų mirtį, negyvų ir užkrėstų rezervuarų atsiradimą.

Naujos koncepcijos

Jūros dumbliai. Chromatoforas. Rizoidai. Chlamidomonas. Chlorella. Kelp

Klausimai

1. Kodėl dumbliai klasifikuojami kaip žemesni augalai?
2. Kur gyvena žalieji vienaląsčiai dumbliai?
3. Kokia yra chlamidomono struktūra?
4. Kur jie gyvena ir kokią struktūrą turi žalieji daugialąsčiai dumbliai?
5. Kur gyvena rudieji dumbliai ir kokia jų struktūra?
6. Kur jie gyvena ir kokią struktūrą turi raudondumbliai?
7. Kas yra talis?
8. Kas yra chromatoforas?
9. Kas yra rizoidai? Kodėl jų negalima vadinti šaknimis?
10. Kokia dumblių reikšmė gamtoje?
11. Kaip žmogus naudoja dumblius?

Pagalvok

Kodėl net dideliems daugialąsčiams dumbliams trūksta kraujagyslių sistemos?

Užduotys smalsuoliams

Atsargiai pašalinkite žalias apnašas nuo kelių medžių žievės. Paruoškite stiklelius ir apžiūrėkite juos mikroskopu. Apsvarstykite dumblių ląsteles, kurios sudaro žalią dangą. Pabandykite nustatyti, ar jį sudaro vienas ar daugiau rūšių dumblių.

Ar tu tai žinai...

• Daugelyje pasaulio šalių stebimas vadinamasis „raudonas sniegas“. Mūsų šalyje šis reiškinys vyksta Kaukaze, Šiaurės Urale, kai kuriuose Sibiro ir Arkties regionuose. Neįprastą sniego spalvą sukelia vadinamosios sniego chlamidomonos. Jo ląstelėse yra raudono pigmento. Kai atšyla viršutiniai sniego sluoksniai, šių dumblių ląstelės pradeda labai greitai daugintis, sniegą nuspalvindamos visais raudonos atspalviais: nuo šviesiai rožinės iki kraujo raudonumo ir tamsiai raudonos spalvos. Kartais „raudonu sniegu“ padengtas plotas siekia kelis kvadratinius kilometrus.
• Milžiniški Ramiojo vandenyno rudieji dumbliai per dieną užauga 45 cm, o ilgis siekia 60 m.
• Bahamų salose raudondumbliai buvo aptikti 269 m gylyje, nepaisant to, kad tokiame gylyje vanduo sugeria 99,9995% saulės šviesos.

Povandeninis pasaulis visada traukė žmones savo ryškumu, precedento neturinčiu grožiu, įvairove ir neištirtomis paslaptimis. Nuostabūs gyvūnai, stulbinantys įvairaus dydžio augalai – visi šie neįprasti organizmai nepalieka abejingų. Išskyrus matomas akimis stambūs floros atstovai, yra ir patys mažiausi, matomi tik pro mikroskopą, tačiau nuo to jie nepraranda savo svarbos ir reikšmės bendroje vandenyno biomasėje. Tai vienaląsčiai dumbliai. Jei paimtume visą povandeninių augalų produkciją, tai didžiąją dalį jų gamina šie maži ir nuostabūs padarai.

Dumbliai: bendrosios savybės

Apskritai dumbliai yra žemesnių augalų karalystė. Jie priklauso šiai grupei dėl to, kad jų kūnas nėra diferencijuojamas į organus, o yra ištisinis (kartais išpjaustytas) talis arba talis. Vietoj šaknų sistemos jie turi įtaisus, skirtus pritvirtinti prie substrato rizoidų pavidalu.

Ši organizmų grupė yra labai gausi, įvairi forma ir struktūra, gyvenimo būdu ir buveinėmis. Išskiriami šie šios šeimos skyriai:

• raudona;
• rudos spalvos;
• žalias;
• auksinis;
• diatomės;
• kriptofitinis;
• Geltona žalia;
• euglenoe;
• dinofitai.

Kiekviename iš šių skyrių gali būti vienaląsčių dumblių ir atstovų su daugialąsčiu talu. Taip pat aptinkamos šios organizmų formos:

• kolonijinis;
• siūlinis;
• laisvai plaukiojantis;
• pridedamas ir kiti.

Išsamiau panagrinėkime tiksliai vienaląsčių organizmų, priklausančių skirtingoms dumblių klasėms, struktūrą, gyvybinę veiklą ir dauginimąsi. Įvertinkime jų vaidmenį gamtoje ir žmogaus gyvenime.

Vienaląsčių dumblių struktūros ypatumai

Kokie yra specifiniai bruožai, leidžiantys šiems mažiems organizmams egzistuoti? Pirma, nors jie turi tik vieną ląstelę, ji atlieka visas gyvybiškai svarbias viso organizmo funkcijas:

• augimas;
• plėtra;
• maistas;
• kvėpavimas;
• reprodukcija;
• eismas;
• pasirinkimas.

Be to, šie vienaląsčiai organizmai turi dirglumo funkciją.

Vienaląsčiai dumbliai savo vidinėje sandaroje neturi ypatybių, galinčių nustebinti susidomėjusį tyrėją. Visos tos pačios struktūros ir organelės kaip ir labiau išsivysčiusių organizmų ląstelėse. Ląstelės membrana turi savybę sugerti aplinkinę drėgmę, todėl kūnas gali būti panardintas po vandeniu. Tai leidžia dumbliams plačiau įsikurti ne tik jūrose, vandenynuose ir kituose vandens telkiniuose, bet ir sausumoje.

Visi atstovai turi branduolį su genetine medžiaga, išskyrus melsvadumblius, kurie yra prokariotiniai organizmai. Be to, ląstelėje yra standartinių privalomų organelių:

• mitochondrijos;
• citoplazma;
• endoplazminis Tinklelis;
• Goldžio kompleksas;
• lizosomos;
• ribosomos;
• ląstelių centras.

Ypatybe galima vadinti plastidų, turinčių vienokį ar kitokį pigmentą (chlorofilą, ksantofilą, fikoeritriną ir kt.), buvimą. Taip pat įdomu tai, kad vienaląsčiai dumbliai gali laisvai judėti vandens storymėje, padedami vienos ar kelių žvynelių. Tačiau ne visi tipai. Taip pat yra formų, pritvirtintų prie pagrindo.

Paplitimas ir buveinės

Dėl savo mažo dydžio ir kai kurių struktūrinių ypatybių vienaląsčiai dumbliai sugebėjo išplisti visame pasaulyje. Jie gyvena:

• gėlo vandens telkiniai;
• jūros ir vandenynai;
• pelkės;
• uolų, medžių, akmenų paviršiai;
• poliarinės lygumos, padengtos sniegu ir ledu;
• akvariumai.

Kur tik galite juos sutikti! Taigi vienaląsčiai nostokoko dumbliai, mėlynai žalių arba melsvadumblių pavyzdžiai, yra Antarktidos amžinojo įšalo gyventojai. Šie organizmai, turintys skirtingus pigmentus, nuostabiai puošia sniego baltumo kraštovaizdį. Jie dažo sniegą rožiniais, alyviniais, žaliais, violetiniais ir mėlynais tonais, kurie, žinoma, atrodo labai gražiai.

Žalieji vienaląsčiai dumbliai, kurių pavyzdžiai yra: chlorelė, trentepolija, chlorokokas, pleurokokos - gyvena medžių paviršiuje, padengdami jų žievę žaliais žiedais. Dėl jų akmenų paviršius, viršutinis vandens sluoksnis, žemės sklypai, skardžiai ir kitos vietos įgauna vienodą spalvą. Jie priklauso sausumos arba oro dumblių grupei.

Apskritai vienaląsčių dumblių atstovai mus supa visur, juos pastebėti tiesiog įmanoma tik mikroskopo pagalba. Raudonos, žalios, o taip pat cianobakterijos gyvena vandenyje, ore, produktų paviršiuose, žemėje, augaluose ir gyvūnuose.

Dauginimasis ir gyvenimo būdas

Kiekvienu atveju reikėtų aptarti konkretaus dumblio gyvenimo būdą. Kažkas nori laisvai plaukioti vandens storymėje, formuodamas fitobentosą. Kitos rūšys yra patalpintos į gyvūnų organizmus ir užmezga su jais simbiotinį ryšį. Dar kiti tiesiog prisitvirtina prie substrato ir sudaro kolonijas bei siūlus.

Tačiau vienaląsčių dumblių dauginimasis yra panašus į visų atstovų procesas. Tai įprastas vegetatyvinis padalijimas į dvi dalis, mitozė. Seksualinis procesas yra labai retas ir tik tada, kai susidaro nepalankios egzistavimo sąlygos.

Nelytinis dauginimasis sumažinamas iki šių etapų.

1. Parengiamasis. Ląstelė auga ir vystosi, kaupia maistines medžiagas.
2. Sumažėja judėjimo organelės (flagelos).
3. Tada prasideda DNR replikacijos procesas ir kartu formuojasi skersinis susiaurėjimas.
4. Centromerai ištempia genetinę medžiagą išilgai skirtingų polių.
5. Susiaurėjimas užsidaro, o ląstelė padalijama per pusę.
6. Citokinezė vyksta kartu su visais šiais procesais.

Rezultatas yra naujos dukterinės ląstelės, identiškos tėvui. Jie užpildo trūkstamas kūno dalis ir pradeda savarankišką gyvenimą, augimą ir vystymąsi. Taigi vienaląsčio individo gyvenimo ciklas prasideda nuo dalijimosi ir tuo baigiasi.

Žaliųjų vienaląsčių dumblių struktūros ypatumai

Pagrindinis bruožas yra turtingas žalia spalva, kuriame yra ląstelė. Tai paaiškinama tuo, kad plastidų sudėtyje vyrauja pigmentas chlorofilas. Štai kodėl šie organizmai gali patys pasigaminti organinių medžiagų. Tai daugeliu atžvilgių daro juos susijusius su aukštesniaisiais sausumos floros atstovais.

Be to, žaliųjų vienaląsčių dumblių struktūriniai bruožai yra tokie bendri.

1. Rezervinė maistinė medžiaga yra krakmolas.
2. Toks organoidas kaip chloroplastas yra apsuptas dviguba membrana, kuri randama aukštesniuose augaluose.
3. Judėjimui naudojamos žvyneliai, padengti plaukeliais ar žvynais. Jų gali būti nuo vieno iki 6-8.

Akivaizdu, kad žaliųjų vienaląsčių dumblių struktūra daro juos ypatingais ir priartina prie labai organizuotų sausumos rūšių atstovų.

Kas priklauso šiam skyriui? Žymiausi atstovai:

• chlamidomonas;
• volvoksas;
• chlorela;
• pleurokoko;
• euglena žalia;
• akrosifonija ir kt.

Pažvelkime į kai kuriuos iš šių organizmų atidžiau.

Chlamidomonas

Šis atstovas priklauso tokiam skyriui kaip žalieji vienaląsčiai dumbliai. Chlamidomonas yra daugiausia gėlo vandens organizmas, turintis tam tikrų struktūrinių savybių. Jai būdinga teigiama fototaksė (judėjimas šviesos šaltinio link), nes priekiniame ląstelės gale yra šviesai jautri akis.

Biologinis chlamidomono vaidmuo yra tai, kad jis yra deguonies gamintojas fotosintezės procese, vertingas pašarų šaltinis gyvuliams. Be to, būtent šie dumbliai sukelia rezervuarų „žydėjimą“. Jos ląstelės lengvai auginamos dirbtinėmis sąlygomis, todėl genetikai chlamidomonas pasirinko laboratorinių tyrimų ir eksperimentų objektu.

Chlorella

Vienaląsčiai dumbliai Chlorella taip pat priklauso žaliajam skyriui. Pagrindinis jo skirtumas nuo visų kitų yra tas, kad jis gyvena tik viduje ir jo ląstelėje nėra žvynelių. Galimybė fotosintezei leidžia naudoti chlorelę kaip deguonies šaltinį erdvėje (laivuose, raketose).

Ląstelės viduje yra unikalus kompleksas ir vitaminų, dėl kurių šie dumbliai itin vertinami kaip pašarų bazė gyvuliams. Net ir žmogui jį valgyti būtų labai naudinga, nes 50% jo sudėtyje esančių baltymų yra pranašesni energetinė vertė daug javų. Tačiau jis vis tiek neprigijo kaip maistas žmonėms.

Tačiau chlorela sėkmingai naudojama biologiniam vandens valymui. Šį organizmą galite stebėti stikliniame inde su stovinčiu vandeniu. Ant sienų susidaro slidi žalia danga. Tai yra chlorelė.

Euglena žalia

Vienaląsčiai dumbliai priklauso Euglena departamentui. Dėl neįprastos, pailgos kūno formos smailiu galu jis skiriasi nuo kitų. Jis taip pat turi šviesai jautrią akį ir žvynelinę aktyviam judėjimui. Įdomus faktas yra tai, kad Euglena yra miksotrofas. Jis gali maitintis nevienalyčiai, tačiau daugeliu atvejų vykdo fotosintezės procesą.

Ilgą laiką vyko ginčai dėl šio organizmo priklausymo kokiai nors karalystei. Pagal vienus požymius tai gyvūnas, pagal kitus – augalas. Jis gyvena vandens telkiniuose, užterštuose organinėmis liekanomis.

Pleurococcus

Tai apvalūs žali organizmai, gyvenantys ant uolų, žemės, akmenų, medžių. Jie sudaro melsvai žalią dangą ant paviršių. Jie priklauso žaliojo departamento Chaetophore dumblių šeimai.

Miške galima naršyti pleurokoko, nes jis apsigyvena tik šiaurinėje medžių pusėje.

diatomės

Vienaląsčiai dumbliai yra diatomė ir visos jį lydinčios rūšys. Kartu jie sudaro diatomus, kurie skiriasi viena įdomia savybe. Iš viršaus jų narvas padengtas gražiu raštuotu apvalkalu, ant kurio užteptas natūralus silicio druskų ir jo oksido raštas. Kartais šie raštai būna tokie neįtikėtini, kad atrodo kaip kokia nors architektūrinė struktūra ar įmantrus menininko piešinys.

Laikui bėgant mirę diatomų atstovai sudaro vertingas uolienų nuosėdas, kurias naudoja žmonės. Ląstelės sudėtyje vyrauja ksantofilai, todėl šių dumblių spalva yra auksinė. Jie yra vertingas maistas jūros gyvūnams, nes sudaro didelę planktono dalį.

raudonieji dumbliai

Tai rūšys, kurių spalva skiriasi nuo šviesiai raudonos iki oranžinės ir kaštoninės spalvos. Ląstelės sudėtyje dominuoja kiti pigmentai, slopinantys chlorofilą. Mus domina vienaląstės formos.

Šiai grupei priklauso bangui dumblių klasė, kuriai priklauso apie 100 rūšių. Dauguma jų yra vienaląsčiai. Pagrindinis skirtumas – karotenų ir ksantofilų, fikobilinų vyravimas prieš chlorofilą. Tai paaiškina skyriaus atstovų koloritą. Tarp vienaląsčių raudonųjų dumblių yra keletas labiausiai paplitusių organizmų:

• porfiridas.
• chrootse.
• geotrichum.
• astrocitas.

Pagrindinės buveinės yra vandenyninės ir jūros vandenys vidutinio klimato platumos. Jie daug rečiau paplitę tropikuose.

porfiridas

Kiekvienas gali stebėti, kur gyvena šios rūšies vienaląsčiai dumbliai. Jie sudaro kraujo raudonumo plėveles ant žemės, sienų ir kitų drėgnų paviršių. Jie retai egzistuoja vieni, dažniausiai susirenka į kolonijas, apsuptas gleivių.

Žmonės juos naudoja tirdami tokius procesus kaip fotosintezė vienaląsčiuose organizmuose ir polisacharidų molekulių susidarymas organizmų viduje.

Chrootece

Šie dumbliai taip pat yra vienaląsčiai ir priklauso raudonajam skyriui, Bangiaceae klasei. Pagrindinis jo skiriamasis bruožas yra gleivinės "kojos" formavimas, skirtas pritvirtinti prie substrato. Įdomu tai, kad ši „koja“ gali viršyti paties kūno dydį beveik 50 kartų. Gleives gamina pati ląstelė gyvybės procese.

Šis organizmas nusėda ant dirvožemio, taip pat suformuodamas pastebimą raudoną dangą, slidžią liesti.

Jūros dumbliai- tai daugialąsčiai, daugiausia vandens, eukariotiniai fotosintetiniai organizmai, kurie neturi audinių arba kurių kūnas nėra diferencijuotas į vegetatyvinius organus (t. y. priklauso žemesniųjų augalų subkaralystei).

❖ Sistemingas dumblių skirstymas(jie skiriasi talio struktūra, fotosintetinių pigmentų ir rezervinių maistinių medžiagų rinkiniu, dauginimosi ir vystymosi ciklų ypatybėmis, buveine ir kt.):
■ Auksinė;
■ Žalia (pavyzdžiai: spirogyra, ulotrix);
■ Raudona (pavyzdžiai: porfiras, filoforas);
■ Ruda (pavyzdžiai: lessonia, fcus);
■ Chara (pavyzdžiai: hara, nitella);
■ Diatomės (pavyzdys: limofora) ir kt.
Dumblių rūšių skaičius yra daugiau nei 40 tūkst.

❖Dumblių buveinė: gėlas ir sūrus vanduo, drėgnas dirvožemis, medžių žievė, karštosios versmės, ledynai ir kt.

❖ Aplinkosaugos grupės dumbliai: planktono, bentoso (), sausumos, dirvožemio ir kt.

Planktoninis formoms atstovauja žali, auksiniai ir geltonai žali dumbliai, turintys specialius įtaisus, palengvinančius vandens pernešimą: mažina organizmų tankį (dujų vakuolės, lipidų intarpai, želatinos konsistencija) ir padidina jų paviršių (šakotos ataugos, suplokštėjęs ar pailgas kūnas). forma ir pan.).

bentosas formos gyvena rezervuarų dugne arba apgaubia objektus vandenyje; pritvirtinti prie substrato rizoidais, baziniais diskais ir siurbtukais. Jūrose ir vandenynuose juos daugiausia atstovauja rudieji ir raudonieji dumbliai, o gėlo vandens telkiniuose - visi dumblių skyriai, išskyrus ruduosius. Bentiniuose dumbliuose yra didelių chloroplastų, kuriuose yra daug chlorofilo.

Žemė, arba oro, dumbliai (dažniausiai Žalieji arba Geltonai žali dumbliai) formuoja įvairių spalvų reidus ir plėveles ant medžių žievės, šlapių akmenų ir uolų, tvorų, namų stogų, ant sniego ir ledo paviršiaus ir kt. Trūkstant drėgmės, sausumos dumbliai impregnuojami organinėmis ir neorganinėmis medžiagomis.

Dirvožemis dumbliai (daugiausia geltonai žali, auksiniai ir diatominiai) gyvena dirvos sluoksnio storyje iki 1-2 m gylyje.

Dumblių struktūros ypatumai

Dumblių kūnas nėra padalintas į vegetatyvinius organus ir yra stiprus ir elastingas talis (talas) . Talio struktūra yra siūlinė (pavyzdžiai: ulotrix, spirogyra), sluoksninė (pavyzdys: rudadumbliai), šakota arba krūminė (pavyzdys: hara). Matmenys – nuo ​​0,1 mm iki kelių dešimčių metrų (kai kuriems rudadumbliams ir raudondumbliams). Išsišakojusių ir krūminių dumblių talas yra išpjaustytas ir turi linijinę-segmentinę struktūrą; joje galima išskirti pagrindinę ašį, „lapelius“ ir rizoidus.

Kai kurie dumbliai turi ypatingų oro burbuliukai , kurie sulaiko talą vandens paviršiuje, kur yra galimybė maksimaliai užfiksuoti šviesą fotosintezei.

Daugelio dumblių talis išskiria gleives, kurios užpildo jų vidines ertmes ir iš dalies pasišalina į išorę, padeda geriau sulaikyti vandenį ir užkerta kelią dehidratacijai.

Dumblių talio ląstelės nėra diferencijuoti ir turi pralaidžią ląstelės sienelę, kurios vidinį sluoksnį sudaro celiuliozė, o išorinį pektino sluoksnį ir (daugelyje rūšių) daugybę papildomų komponentų: kalkių, lignino, kutino (kuris sulaiko ultravioletinius spindulius ir apsaugo ląsteles). nuo per didelio vandens praradimo atoslūgio metu) ir tt. Apvalkalas atlieka apsaugines ir atramines funkcijas, tuo pačiu suteikdamas galimybę augti. Trūkstant drėgmės, lukštai gerokai sutirštėja.

Daugumos dumblių ląstelės citoplazma sudaro ploną sluoksnį tarp didelės centrinės vakuolės ir ląstelės sienelės. Citoplazmoje yra organelių: chromatoforai , endoplazminis tinklas, mitochondrijos, Golgi aparatas, ribosomos, vienas ar keli branduoliai.

Chromatoforai yra dumblių organelės, turinčios fotosintetinių pigmentų, ribosomų, DNR, lipidų granulių ir pirenoidai . Skirtingai nuo aukštesniųjų augalų chloroplastų, chromatoforai yra įvairesnės formos (gali būti taurelės, juostelės, sluoksnių, žvaigždučių, disko formos ir kt.), dydžiu, skaičiumi, struktūra, vieta ir fotosintezės rinkiniu. pigmentai.

sekliame vandenyje ( žalias ) dumblių fotosintezės pigmentai daugiausia yra chlorofilai a ir b, kurie sugeria raudoną ir geltoną šviesą. At rudas dumbliai, gyvenantys vidutiniame gylyje, kur prasiskverbia žalia ir mėlyna šviesa, fotosintezės pigmentai yra chlorofilai a ir c, taip pat k arotinas ir fukoksantinas turintis rudą spalvą. Raudondumbliuose, gyvenančiuose iki 270 m gylyje, fotosintezės pigmentai yra chlorofilas d (būdingas tik šiai augalų grupei) ir yra rausvos spalvos. fikobilinai- fikoeritrinas, fikocianinas ir alofikocianinas, kurie gerai sugeria mėlynus ir violetinius spindulius.

Pirenoidai- specialūs intarpai, kurie yra chromatoforinės matricos dalis ir yra rezervinių maistinių medžiagų sintezės ir kaupimo zona.

Atsarginės dumblių medžiagos: krakmolas, glikogenas, aliejai, polisacharidai ir kt.

Dumblių veisimas

Dumbliai dauginasi nelytiškai ir lytiškai.

❖ Dumblių (vienaląsčių) dauginimosi organai:
■ sporangijos (nelytinio dauginimosi organai);
■ gametangija (lytinio dauginimosi organai).

❖ Nelytinio dumblių dauginimosi būdai: vegetatyvinės (talo fragmentai) arba vienaląstės zoosporos.

❖ Seksualinio proceso formos dumbliuose:
■ izogamija - identiškos struktūros ir dydžio mobiliųjų lytinių ląstelių suliejimas,
■ heterogamija - skirtingų dydžių mobiliųjų lytinių ląstelių susiliejimas (didesnė laikoma moteriška),
■ oogamija - didelio nejudančio kiaušinėlio suliejimas su spermatozoidu,
■ konjugacija- dviejų nespecializuotų ląstelių turinio suliejimas.

Seksualinis procesas baigiasi diploidinės zigotos susidarymu, iš kurios formuojasi naujas individas arba susiformuoja judrios žvyneliai. zoosporos , skirtas dumblių perkėlimui.

❖ Dumblių dauginimosi ypatumai:
■ kai kuriose dumblių rūšyse kiekvienas individas sugeba suformuoti (priklausomai nuo sezono ar aplinkos sąlygų) ir sporas, ir gametas;
■ val tam tikrų tipų dumbliai, nelytinio ir lytinio dauginimosi funkcijas atlieka skirtingi asmenys - sporofitai (sudaro sporas) ir gametofitus (sudaro gametas);
■ daugelio rūšių dumblių (raudonųjų, rudųjų, kai kurių žaliųjų) vystymosi cikle vyksta griežta kartų kaita – sporofitai ir gametofitas ;
■ dumblių gametos, kaip taisyklė, turi taksi, kurie nustato jų judėjimo kryptį priklausomai nuo šviesos intensyvumo, temperatūros ir kt.;
■ nesmulkintos sporos daro ameboidinį judėjimą;
■ jūros dumblių sporų arba gametų išsiskyrimas sutampa su potvyniu; zigotos vystymosi metu nėra poilsio laikotarpio (t. y. zigota pradeda vystytis iškart po apvaisinimo, kad nebūtų išnešta į jūrą).

Dumblių vertė

❖ Dumblių reikšmė:
■ fotosintezės būdu gamina organines medžiagas;
■ prisotinti vandenį deguonimi ir sugerti iš jo anglies dvideginį;
■ yra vandens gyvūnų maistas;
■ yra žemėje gyvenusių augalų protėviai;
■ dalyvavo formuojant kalnų klinčių ir kreidos uolienas, kai kurias anglies ir naftingųjų skalūnų rūšis;
■ žalieji dumbliai valo organinėmis atliekomis užterštus vandens telkinius;
■ naudojami kaip organinės trąšos ir pašarų priedai gyvūnų racione;
■ naudojami biochemijos, maisto ir kvepalų pramonėje baltymams, vitaminams, alkoholiams, organinėms rūgštims, acetonui, jodui, bromui, agarui (reikalingas marmeladui, zefyrams, suflė ir kt. gaminti), lakams, dažams gaminti. , klijai;
■ daug rūšių naudojama žmonių maistui (rudumbliai, kai kurie žalieji ir raudonieji dumbliai);
■ kai kurios rūšys naudojamos gydant rachitą, gūžį, virškinamojo trakto ir kitas ligas;
■ purvo terapijoje naudojamas negyvų dumblių dumblas (sapropelis);
■ gali sukelti vandens žydėjimą.

žali dumbliai

❖ Spirogyra

■ Buveinė:švieži sustingę ir lėtai tekantys rezervuarai, kuriuose susidaro ryškiai žalias purvas; paplitęs Baltarusijoje.

■ Kūno forma: plonas siūlas; ląstelės yra išdėstytos iš eilės.

■ Struktūriniai bruožai ląstelės yra cilindrinės formos su aiškiai apibrėžta ląstelės sienele; padengtas pektino apvalkalu ir gleivine. Chromatoforas yra juostelės formos, susuktas spirale. Vakuolė užima didžiąją ląstelės dalį. Branduolys yra centre ir yra sujungtas sruogomis su parietaline citoplazma; yra haploidinis chromosomų rinkinys.

■ Reprodukcija: aseksualus atliekamas sulaužant siūlą į trumpas dalis; sporų susidarymo nėra. seksualinis procesas - konjugacija. Šiuo atveju dvi dumblių sruogos dažniausiai išsidėsto lygiagrečiai viena kitai ir auga kartu su kopuliacinėmis ataugomis ar tilteliais. Tada ląstelių membranos gijų sąlyčio taškuose ištirpsta, sudarydamos praėjimo kanalą, per kurį vienos ląstelės turinys juda į kitos gijos ląstelę ir susilieja su jos protoplastu, sudarydamas zigotą su tankiu apvalkalu. Zigota dalijasi į mejozę; Susidaro 4 branduoliai, trys iš jų žūsta; iš likusios ląstelės po ramybės periodo išsivysto suaugęs žmogus.

❖ Ulotrix

■ Buveinė: gėlo, rečiau jūrinio ir sūroko vandens telkiniai, dirvožemis;

Tolimųjų Rytų valstybinė techninė

žuvininkystės universitetas

Jūrų biologijos institutas A.V. Zhirmunsky FEB RAS

L.L. Arbuzova

I.R. Levenets

Jūros dumbliai

Recenzentai:

– V.G.Chavturas, biologijos mokslų daktaras, Tolimųjų Rytų valstybinio universiteto Jūrų biologijos ir akvakultūros katedros profesorius

– S. V. Nesterova, Rusijos mokslų akademijos Tolimųjų Rytų filialo Botanikos sodo instituto Tolimųjų Rytų floros laboratorijos vyr. mokslo darbuotoja S. V. Nesterova

Arbuzova L.L., Levenets I.R. Dumbliai: Uch. atsiskaitymas Vladivostokas: Dalrybvtuz, IBM FEB RAN, 2010. 177 p.

Vadove pateikiama naujausia informacija apie dumblių anatomiją, morfologiją, taksonomiją, gyvenimo būdą ir praktinę reikšmę.

Vadovėlis skirtas „Vandens bioresursų ir akvakultūros“ bei „Ekologijos ir gamtotvarkos“ krypčių dieninių ir neakivaizdinių studijų bakalauro studijų studentams, ekologijos, biologijos, ichtiologijos ir žuvininkystės magistrantams.

© Tolimųjų Rytų valstybė

techninė žvejyba

universitetas, 2010 m

©Jūrų biologijos institutas. A.V. Zhirmunsky FEB RAS, 2010 m

ISBN ………………………..

Įvadas …………………………………………………………………

1. Dumblių ląstelių struktūra …………………………………………

2. Bendrosios dumblių charakteristikos ……………………………

2.1. Maisto rūšys ………………………………………………………

2.2. Talių tipai ……………………………………………………….

2.3. Dumblių dauginimasis ……………………………………..

2.4. Dumblių gyvavimo ciklai ……………………………….

3. Ekologinės dumblių grupės ……………………………….

3.1. Vandens buveinių dumbliai ……………………………..

3.1.1. Fitoplanktonas ………………………………………………….

3.1.2. Fitobentosas …………………………………………………….

3.1.3. Ekstremalių vandens ekosistemų dumbliai ……………

3.2. Nevandeninių buveinių dumbliai …………………………

3.2.1. Aerofiliniai dumbliai …………………………………….

3.2.2. Edafofiliniai dumbliai ………………………………….

3.2.3. Litofiliniai dumbliai ………………………………………..

4. Dumblių vaidmuo gamtoje ir praktinė reikšmė ………

5. Šiuolaikinė dumblių sistematika …………………………..

5.1. Prokariotiniai dumbliai …………………………………..

5.1.1. Mėlynadumblių departamentas ………………………

5.2. Eukariotiniai dumbliai ………………………………….

5.2.1. Raudonųjų dumblių departamentas …………………………….

5.2.2. Diatomų skyrius ………………………….

5.2.3. Heterocont dumblių departamentas …………………….

Rudųjų dumblių klasė …………………………………

Auksinių dumblių klasė ………………………

Klasės Sinura dumbliai ……………………………..

Klasė Feotamnia dumbliai ………………………

Klasė Rafid dumbliai ………………………….

Eustigma klasės dumbliai …………………………

Klasė Geltonai žali dumbliai ………………………

5.2.4. Skyrius Primnesiophyte dumbliai ……………….

5.2.5. Kriptofitų dumblių departamentas ……………………

5.2.6. Žaliųjų dumblių departamentas ………………………………

5.2.7. Chara dumblių departamentas …………………………….

5.2.8. Dinofitinių dumblių departamentas ………………………

5.2.9. Departamentas Euglena dumbliai …………………………

Literatūra ………………………………………………………………

Terminų žodynas …………………………………………………….

Paraiška ……………………………………………………………….

ĮVADAS

Dumbliai tradiciškai vienija nevienalytę talų, fotosintetinių, sporinių avaskulinių organizmų grupę. Kaip ir visų žemesnių augalų, dumblių dauginimosi organai neturi dangtelių, kūnas nėra padalintas į organus, nėra audinių. Dumbliai apima ir eukariotines, ir prokariotines formas. Pastarosios, skirtingai nei chlorobakterijos, fotosintezės metu į aplinką išskiria laisvą deguonį.

Dumbliai užima dominuojančią padėtį tiek gėluose, tiek jūros vandenyse. Būdami pagrindiniai gamintojai, jie daugiausia lemia vandens ekosistemų žuvų produktyvumą. Dėl fotosintezės aktyvumo dumbliai praturtina vandenį deguonimi ir sumažina anglies dvideginio kiekį. Jie turi unikalią savybę kaupti įvairias kenksmingas medžiagas iš supančios vandens aplinkos, taip pat išskiria į aplinką metabolitus, kurie stabdo patogeninių mikroorganizmų augimą. Dumbliai, keičiantys vandens cheminę sudėtį, dažnai prisideda prie jo valymo. Kokybinė ir kiekybinė dumblių grupių sudėtis yra svarbus vandens telkinių ekologinės būklės rodiklis. Kai kurios rūšys naudojamos kaip vandens taršos rodikliai.

Dumblių tyrimas yra gairės jūrininkystės, žuvininkystės ir jūrų ekologijos srities specialistų rengime. Dumblių sandaros, ekologijos ir sistematikos žinios yra pagrindinės hidrobiologijos, ichtiologijos, ekologijos, ichtiotoksikologijos studijoms; jos reikalingos ir vandens telkinių išteklių bazei įvertinti bei komercinėms prognozėms sudaryti.

Pastaruoju metu šiuolaikinių metodinių metodų dėka buvo gauta naujos informacijos apie smulkiąją dumblių struktūrą, fiziologiją ir biochemiją, o tai paskatino tradicinių idėjų peržiūrą. Žemesniųjų augalų, įskaitant dumblius, taksonomija patyrė didžiausius pokyčius. Tuo pačiu metu šiuolaikinė informacija apie dumblių sistematiką ir struktūrą neatsispindi mokomojoje botanikos literatūroje, o specialioji literatūra apie fiziologiją nėra prieinama plačiajai studentų auditorijai.

Šioje pamokoje pateikiama naujausia informacija apie dumblių struktūrą, morfologiją, taksonomiją, ekologiją ir praktinę reikšmę. Pateikiamas svarbiausių dumblių taksonų aprašymas.

Vadovėlis skirtas „Vandens bioresursai ir akvakultūra“ bei „Ekologijos ir gamtos tvarkymas“ krypčių dieninių ir neakivaizdinių studijų bakalauro studentams, ekologijos, ichtiologijos, žuvininkystės ir akvakultūros magistrantams.

Dalrybvtuz dėstytojai ir Rusijos mokslų akademijos Tolimųjų Rytų filialo hidrobiologijos ir fizologijos srities specialistai dalyvavo rengiant medžiagą šiam vadovui.

1. DUMBLIŲ LĄSTELIŲ STRUKTŪRA

Prokariotiniai dumbliai savo ląstelių struktūra yra panašūs į bakterijas: jiems trūksta membraninių organelių, tokių kaip branduolys, chloroplastai, mitochondrijos, endoplazminis tinklas ir Golgi aparatas.

Eukariotų dumbliai turi aukštesnėms augalų ląstelėms būdingų struktūrinių elementų (1 pav.).

Ryžiai. 1. Suaugusio augalo ląstelė be antrinio sienelės sustorėjimo (schematizuota) maksimaliu šviesos mikroskopo padidinimu (pagal:): 1 - ląstelės sienelė, 2 - vidurinė plokštelė, 3 - tarpląstelinė erdvė, 4 - plazmodesmata, 5 - plazmolema, 6 – tonoplastas, 7 – centrinė vakuolė, 9 – branduolys, 10 – branduolio membrana, 11 – poros branduolio membranoje, 12 – branduolys, 13 – chromatinas, 14 – chloroplastas, 15 – grana chloroplaste, 16 – krakmolo grūdeliai chloroplastas, 17 - mitochondrija, 18 - diktiosoma, 19 - granuliuotas endoplazminis tinklas, 20 - lašelis kaupiamųjų riebalų (lipidų) citoplazmoje, 21 - mikrokūnas, 22 - citoplazma (hialoplazma)

Aukščiau pateikta visos augalo ląstelės diagrama atspindi dumblių ląstelių struktūrą, tačiau daugelyje dumblių kartu su tipinėmis augalų organelėmis (plastidais, vakuolėmis su ląstelių sultimis) yra gyvūnų ląstelėms būdingų struktūrų (flagela, stigma, membranos, netipiškos augalų ląstelės).

Ląstelių dangteliai

Ląstelių dangalas užtikrina ląstelių vidinio turinio atsparumą išoriniams poveikiams ir suteikia ląstelėms tam tikrą formą. Užvalkalai yra pralaidūs vandeniui ir jame ištirpusioms mažos molekulinės masės medžiagoms ir lengvai praleidžia saulės šviesą. Dumblių ląstelių dangalai išsiskiria didele morfologine ir chemine įvairove. Juose yra polisacharidai, baltymai, glikoproteinai, mineralinės druskos, pigmentai, lipidai, vanduo. Skirtingai nuo aukštesniųjų augalų, dumblių lukštuose lignino nėra.

Ląstelių membranų struktūros pagrindas yra plazmolema arba citoplazminė membrana. Daugelio žvynuotų ir ameboidinių atstovų ląstelės iš išorės yra padengtos tik plazmalema, kuri nesugeba suteikti nuolatinės kūno formos. Tokios ląstelės gali sudaryti pseudopodijas. Pagal morfologiją išskiriami keli pseudopodijų tipai. Dažniausiai randama dumbliuose rhizopodia, kurios yra siūliškos ilgio, plonos, šakotos, kartais anastomozuojančios citoplazminės ataugos. Rizopodijos viduje yra mikrofilamentai. lobopodia- platūs suapvalinti citoplazmos iškyšos. Jie randami dumbliuose su ameboidine ir monadine talio diferenciacija. Retai randama dumbliuose filopodija- ploni judri dariniai, primenantys čiuptuvus, kuriuos galima įtraukti į ląstelę.

Daugelio dinoflagellatų kūnas yra padengtas žvynais, esančiais ląstelės paviršiuje. Svarstyklės gali būti pavienės arba sujungtos į ištisinį dangtelį - srautas. Jie gali būti organiniai arba neorganiniai. Žaliųjų, auksinių, kriptofitinių dumblių paviršiuje randamos organinės apnašos. Neorganinių dribsnių sudėtyje gali būti kalcio karbonato arba silicio dioksido. Kalcio karbonato svarstyklės kokolitai- daugiausia randami jūriniuose pirminiuose dumbliuose.

Dažnai žiuželinių ir ameboidinių dumblių ląstelės yra namuose, kurie daugiausia yra organinės kilmės. Jų sienelės gali būti plonos ir skaidrios (genus Dinobrionas) arba patvaresni ir spalvoti dėl jose nusėdusių geležies ir mangano druskų (genties Trachelomonas). Namuose dažniausiai yra viena anga išėjimui iš žiogelio, kartais gali būti ir kelios angos. Dumblių dauginimosi metu namas nesunaikinamas, dažniausiai viena iš susidariusių ląstelių jį palieka ir pasistato naują namą.

Euglena dumblių ląstelių dangalas vadinamas pelikulu. Pelikulas yra citoplazminės membranos ir po ja esančių baltymų juostų, mikrotubulių ir endoplazminio tinklo cisternų derinys.

Dinofitiniuose dumbliuose ląstelių dangalus vaizduoja amfiezma. Amfizma Jį sudaro plazminė membrana ir po ja išsidėsčiusių plokščių pūslelių rinkinys, po kuriuo yra mikrotubulių sluoksnis. Daugelio dinofitų pūslelėse gali būti celiuliozės plokštelių; ši amfizma vadinama Dabartinis, arba apvalkalas(Gimdymas Ceratium, Peridinium).

Diatomuose ant plazmalemos susidaro specialus ląstelių dangtis - apvalkalas, daugiausia sudarytas iš amorfinio silicio dioksido. Be silicio dioksido, apvalkale yra organinių junginių ir kai kurių metalų (geležies, aliuminio, magnio) priemaišų.

Žaliųjų, geltonai žalių, raudonųjų ir rudųjų dumblių ląstelių sienelėse pagrindinis struktūrinis komponentas yra celiuliozė, kuri sudaro karkasą (struktūrinį pagrindą), panardintą į matricą (pusiau skystą terpę), susidedančią iš pektino, hemiceliuliozės, algino rūgšties ir kitos organinės medžiagos.

Flagella

Monadinės vegetatyvinės ląstelės ir monadinės dumblių gyvavimo ciklo etapai (zoosporos ir gametos) yra aprūpintos žvyneliais - ilgomis ir gana storomis ląstelių ataugomis, iš išorės padengtomis plazmalema. Jų skaičius, ilgis, morfologija, prisitvirtinimo vieta, judėjimo pobūdis dumbliuose yra gana įvairus, tačiau giminingose ​​grupėse yra pastovus.

Vėliavos gali būti pritvirtintos priekiniame ląstelės gale (apical) arba gali būti šiek tiek pasislinkusios į šoną (subapiškai); jų prisitvirtinimas galimas ląstelės šone (šonine) ir ventralinėje ląstelės pusėje (ventraliniu būdu). Žaliavos, kurios yra identiškos morfologijoje, vadinamos izomorfinis jei jie skiriasi - heteromorfinis. Isocont- tai tokio pat ilgio žvyneliai, heterokontaktas- įvairaus ilgio.

Flagella turi vieną struktūrinį planą. Galima išskirti laisvąją dalį (undulipodiją), pereinamąją zoną, bazinį kūną (kinetosomą). Skirtingos žvynelių dalys skiriasi skeletą sudarančių mikrovamzdelių skaičiumi ir išsidėstymu (2 pav.).

Ryžiai. 2 pav. Dumblių žvynelių sandaros schema (pagal: L.L. Velikanov et al., 1981): 1 - išilginis žvynelių pjūvis; 2, 3 - skersinis pjūvis per žvynelio galą; 4 - skerspjūvis per undulipodiją; 5 - pereinamoji zona; 6 - skersinis pjūvis per žvynelio pagrindą - kinetosoma

Undulipodiumas(išvertus iš lotynų kalbos „bangos kojelė“) geba atlikti ritmiškus bangas primenančius judesius. Undulipodium yra membrana padengtas aksonemas. aksonema susideda iš devynių porų mikrovamzdelių, išsidėsčiusių ratu, ir poros mikrovamzdelių centre (2 pav.). Vėliavos gali būti lygios arba padengtos žvynais arba mastigonemomis (plaukeliais), o dinofituose ir kriptofituose – ir žvynais, ir plaukeliais. Primesiofitų, kriptofitų ir žaliųjų dumblių vėliavėlės gali būti padengtos įvairių formų ir dydžių žvynais.

pereinamoji zona. Funkciškai vaidina svarbų vaidmenį stiprinant žvynelį jo išėjimo iš ląstelės vietoje. Dumbliuose išskiriami keli pereinamosios zonos struktūrų tipai: skersinė plokštelė (dinofitai), žvaigždinė struktūra (žalia), pereinamoji spiralė (heterokontas), pereinamasis cilindras (primnesiofitai ir dinofitai).

Bazinis kūnas arba kinetosoma. Ši žvynelio dalis yra tuščiavidurio cilindro pavidalo, kurio sienelę sudaro devyni mikrovamzdelių tripletai. Kinetosomos funkcija yra žiuželio sujungimas su ląstelės plazmolema. Daugelio dumblių baziniai kūnai gali dalyvauti branduolio dalijimosi procese ir tapti mikrotubulų organizavimo centrais.

Mitochondrijos

Mitochondrijos randamos eukariotinių dumblių ląstelėse. Mitochondrijų forma ir struktūra dumblių ląstelėse yra įvairesnė nei aukštesniųjų augalų mitochondrijose. Jie gali būti apvalūs, siūliški, tinkliniai arba netaisyklingos formos. Jų forma gali skirtis toje pačioje ląstelėje skirtingais gyvenimo ciklo etapais. Mitochondrijas dengia dviejų membranų apvalkalas. Mitochondrijų matricoje yra ribosomų ir mitochondrijų DNR. Vidinė membrana sudaro raukšles - cristae(3 pav.).

Ryžiai. 3 pav. Augalų mitochondrijų sandara (pagal:): A – tūrinis vaizdas; B-išilginis pjūvis; B - kristos dalis su grybo formos iškyšomis: 1 - išorinė membrana, 2 - vidinė membrana, 3 - crista, 4 - matrica, 5 - tarpmembraninė erdvė, 6 - mitochondrijų ribosomos, 7 - granulės, 8 - mitochondrijų DNR, 9 - Kai kurie ATP

Dumbliai cristae būna įvairių formų: diskoidiniai (Eugleniniai dumbliai), vamzdiniai (Dinophyte dumbliai), sluoksniniai (žalieji, raudonieji, kriptomonadumbliai) (4 pav.).

Ryžiai. 4. Įvairių tipų mitochondrijų krislės (pagal:): A - sluoksninės; B - vamzdinis; B - diskoidinis; k - cristae

Diskoidinės christos laikomos primityviausiomis.

Pigmentai

Visi dumbliai puikiai išsiskiria fotosintetinių pigmentų rinkiniu. Tokios augalų taksonomijos grupės turi skyrių statusą.

Pagrindinis visų dumblių pigmentas yra žalias pigmentas chlorofilas. Yra keturi chlorofilo tipai, kurie skiriasi savo struktūra: chlorofilasa- yra visuose dumbliuose ir aukštesniuose augaluose; chlorofilas b- randama žaliuosiuose, šarminiuose, euglenos dumbliuose ir aukštesniuosiuose augaluose: šio chlorofilo turintys augalai visada būna ryškiai žalios spalvos; chlorofilas c- pasitaiko heterokontiniuose dumbliuose; chlorofilas d- reta forma, randama raudonuosiuose ir melsvadumbliuose. Daugumoje fotosintetinių augalų yra du skirtingi chlorofilai, iš kurių vienas visada yra chlorofilas. a. Kai kuriais atvejais vietoj antrojo chlorofilo yra biliproteinų. Mėlyna-žalieji ir raudonieji dumbliai turi dviejų tipų biliproteinus: fikocianinas- mėlynas pigmentas fikoeritrinas- raudonas pigmentas.

Privalomi pigmentai, įtraukti į fotosintezės membranas, yra geltonieji pigmentai - karotinoidų. Jie skiriasi nuo chlorofilų sugertos šviesos spektru ir, manoma, atlieka apsauginę funkciją, saugo chlorofilo molekules nuo žalingo molekulinio deguonies poveikio.

Be išvardytų pigmentų, dumbliai turi: fukoksantinas- auksinis pigmentas; ksantofilas- rudas pigmentas.

plastidai

Pigmentai eukariotinių dumblių ląstelėse yra plastidėse, kaip ir visuose augaluose. Dumbliuose yra dviejų tipų plastidai: spalvoti chloroplastai (chromatoforai) ir bespalviai leukoplastai (amiloplastai). Dumblių chloroplastai, priešingai nei aukštesniųjų augalų, yra daug įvairesnės formos ir struktūros (5 pav.).

Ryžiai. 5. Chloroplastų eukariotinių dumblių struktūros schema (pagal:): 1 - ribosomos; 2 - chloroplasto apvalkalas; 3 - juostos tilakoidas; 4 - DNR; 5 - fikobilisomos; 6 - krakmolas; 7 - dvi chloroplasto EPS membranos; 8 - dvi chloroplasto apvalkalo membranos; 9 - lamelė; 10 - atsarginis produktas; 11 - šerdis; 12 - viena chloroplasto EPS membrana; 13 - lipidas; 14 - grūdai; 15 - pirenoidas. A – tilakoidai išsidėstę po vieną, nėra CES – chloroplastinio endoplazminio tinklo (Rhodophyta); B – dvitilakoidinės lamelės, dvi CES membranos (Cryptophyta); C – trijų tilakoidų lamelės, viena CES membrana (Dinophyta. Euglenophyta); d) trijų tilakoidų lamelės, dvi CES membranos (Heterokontophyta, Prymnesiophyta); D – dviejų, šešių tilakoidų lamelės, be CES (Chlorophyta)

Struktūrinis eukariotų ir prokariotų fotosintezės vienetas yra tilakoidas- plokščias membraninis maišelis. Pigmentų sistemos ir elektronų nešikliai yra įterpti į tilakoidų membranas. Šviesioji fotosintezės fazė yra susijusi su tilakoidais. Tamsioji fotosintezės fazė vyksta chloroplasto stromoje. Žaliųjų ir raudonųjų dumblių apvalkalas susideda iš dviejų membranų. Kituose dumbliuose chloroplastas yra apsuptas dar vienu ar dviem chloroplasto endoplazminio tinklo membranos(HES). Euglenoiduose ir daugumoje dinofitų chloroplastą supa trys membranos, o heterokontuose ir kriptofituose – keturios (5 pav.).

Branduolys ir mitozinis aparatas

Dumblių branduolys turi eukariotams būdingą struktūrą. Branduolių skaičius ląstelėje gali skirtis nuo vieno iki kelių. Išorėje branduolys yra padengtas membrana, susidedančia iš dviejų membranų, išorinė membrana yra padengta ribosomomis. Tarpas tarp branduolinių membranų vadinamas perinuklearinis. Jame gali būti chloroplastų arba leukoplastų, kaip heterokonte ir kriptofite. Branduolinėje matricoje yra chromatino, kuris yra DNR kartu su pagrindiniais baltymais – histonais. Išimtis yra dinofitai, kuriuose histonų skaičius mažas ir chromatino nukleosominės struktūros nėra. Chromatino siūlai šiuose dumbliuose yra išdėstyti aštuonių pavidalu. Branduolys yra nuo vieno iki kelių branduolių, kurie išnyksta arba išlieka mitozės metu.

Mitozė - netiesioginis dumblių dalijimasis gali vykti įvairiai, tačiau apskritai šio proceso schema su 4 etapais išsaugoma (6 pav.).

Ryžiai. 6. Viena po kitos einančios mitozės fazės: 1 - tarpfazė; 2-4 - profazė; 5 - metafazė; 6 - anafazė; 7-9 - telofazė; 10- citokinezė

Profazė yra ilgiausia mitozės fazė. Jame vyksta svarbiausi virsmai: didėja branduolio tūris, vietoj vos pastebimo chromatino tinklo jame atsiranda chromosomos plonų, ilgų, lenktų ir silpnai spiralizuotų siūlų pavidalu, kurie sudaro savotišką spiralę. Nuo pat profazės pradžios matyti, kad chromosomos susideda iš 2 gijų (jų replikacijos tarpfazėje rezultatas). Chromosomų pusės (chromatidės) išsidėsčiusios lygiagrečiai viena kitai. Vystantis profazei, siūlai vis labiau spirale vingiuoja, o susidariusios chromosomos vis labiau trumpėja ir tankėja.

Profazės pabaigoje atskleidžiamos individualios chromosomų morfologinės savybės. Tada branduoliai išnyksta, branduolio apvalkalas suskaidomas į atskiras trumpas talpyklas, nesiskiriančias nuo EPS elementų, dėl ko nukleoplazma susimaišo su hialoplazma ir susidaro miksoplazma; iš branduolio ir citoplazmos medžiagos susidaro achromatiniai siūlai - dalijimosi verpstė.

Verpstė yra dvipolis ir susideda iš mikrotubulių pluoštų, besitęsiančių nuo vieno poliaus iki kito. Sunaikinus branduolio membraną, kiekviena chromosoma savo centromeros pagalba pritvirtinama prie veleno siūlų. Pritvirtinus chromosomas prie veleno, jos išsirikiuoja ląstelės pusiaujo plokštumoje taip, kad visos centromeros būtų vienodu atstumu nuo jos polių.

metafazė. Šioje mitozės fazėje chromosomos pasiekia maksimalų susitraukimą ir įgauna kiekvienai augalų rūšiai būdingą formą. Dažniausiai jie būna dvirankiai, o šiais atvejais linksniavimo vietoje vadinami centromeras, Chromosomos yra sujungtos su achromatiniu veleno siūlu. Metafazėje aiškiai matyti, kad kiekviena chromosoma susideda iš dviejų dukterinių chromatidžių. Jie yra daugiau ar mažiau lygiagrečiai ląstelės pusiaujo plokštumoje. Etapo pabaigoje kiekviena chromosoma išsiskiria į dvi chromatides, kurios lieka sujungtos tik centromerinėje srityje. Vėliau centromeros taip pat suskilo į dvi seserines; o seserinės centromeros ir chromatidės yra nukreiptos į priešingus polius.

Anafazė. Trumpiausia mitozės fazė. Dukterinės chromosomos – chromatidės – nukrypsta į priešingus ląstelės polius. Dabar laisvieji chromatidžių galai nukreipti į pusiaują, o kinetochorai – į ašigalius. Manoma, kad chromatidės išsiskiria dėl achromatinių verpstės siūlų, susiliejančių su centromeru, susitraukimo. Dėl išsivyniojimo ir pailgėjimo chromosomos tampa mažiau pastebimos. Ląstelės centre (išilgai pusiaujo) kartais jau šioje stadijoje atsiranda ląstelės sienelės fragmentai – fragmoplastas.

Telofazė. Tęsiasi išsivyniojimo procesas – despiralizacija ir chromosomų pailgėjimas. Galiausiai jie pasimeta optinio mikroskopo regėjimo lauke. Atkuriamas branduolio apvalkalas ir branduolys. Procesas toks pat kaip ir profazėje, tik atvirkštine tvarka. Dabar chromosomos turi po vieną chromatidę. Atkuriama tarpfazinio branduolio struktūra, verpstė keičiasi iš statinės formos į kūgio formą.

Taip viskas ir baigiasi kariotomija- branduolio skilimas, tada ateina plazmatomija. Citoplazminės organelės pasiskirsto tarp dukterinių ląstelių, o kai kurios iš jų (diktiosomos, mitochondrijos ir plastidės) patiria reikšmingų modifikacijų. Pagaliau tai atsitinka citokinezė- ląstelės sienelės susidarymas tarp dukterinių branduolių. Iš senosios kameros susidarė dvi naujos; kiekvienas iš jų turi branduolį, kuriame yra diploidinis skaičius chromosomų.

Priklausomai nuo branduolinės membranos elgesio dumbliuose, yra uždaryta, pusiau uždara ir atviras mitozės. Esant uždarai mitozei, chromosomų segregacija vyksta nepažeidžiant branduolio apvalkalo. Pusiau uždaros mitozės metu branduolinis apvalkalas išsaugomas viso mitozės metu, išskyrus poliarines zonas. Atviros mitozės metu branduolinė membrana išnyksta profazėje. Priklausomai nuo veleno formos, skiriami skyriai pleuromitozė ir ortomitozė.

Esant pleuromitozei metafazėje, metafazinė plokštelė nesusiformuoja, o veleną vaizduoja dvi pusiau verpstės, esančios kampu viena kitos atžvilgiu branduolio išorėje arba viduje. Metafazės ortomitozės atveju chromosomos išsirikiuoja ties dvipolio veleno pusiauju. Atsižvelgiant į šių savybių derinį, dumbliuose išskiriami šie mitozės tipai (7, 8 pav.):

Uždara ekstranuklearinė mitozė

Uždara intranuklearinė mitozė

Pusiau uždara mitozė

atvira mitozė

Ryžiai. 7. Pagrindinių dumblių mitozių tipų schema (pagal: S.A. Karpov, metai). Linijos branduolio viduje arba išorėje – verpstės mikrovamzdeliai

Pusiau uždaros ortomitozės mitozinio veleno mikrotubulių organizavimo centrai gali būti kinetosomos ir kitos struktūros:

- atvira ortomitozė, pasitaiko kriptofituose, auksinė, char;

- pusiau uždara ortomitozė, randama žalia, raudona, ruda ir kt .;

- uždara ortomitozė, atsiranda euglenoiduose;

- kai kuriems dinofitams pasireiškia uždara intranuclear arba extranuklearinė pleuromitozė;

- pusiau uždara mitozė, metafazės metu centrioliai yra ne poliuose, o metafazės plokštelės srityje; galima pastebėti trebuksiniuose žalumynuose.

Ryžiai. 8 pav. (A) uždarų, (B) metacentrinių ir (C) atvirų mitozių palyginimo diagrama (pagal: L.E. Graham, L.W. Wilcox, 2000)

Mitozės metu taip pat skiriasi verpstės forma ir veleno polių forma, taip pat tarpzoninio veleno egzistavimo trukmė. Mitozių pikas patenka tamsiuoju paros periodu. Daugiabranduolėse ląstelėse branduolių dalijimasis gali vykti sinchroniškai. asinchroniškai, banguotai.

testo klausimai

1. Įvardykite pagrindinius augalų ląstelių struktūrinius elementus.

2. Dumblių ląstelių sandaros skirtumas nuo aukštesniųjų augalų ląstelių.

3. Dumblių ląstelių dangalai.

4. Kas yra teka? Kokiuose dumbliuose jis atsiranda?

5. Pagrindiniai dumblių pigmentai. Pigmentų išsidėstymas dumblių ląstelėse.

6. Plastidžių sandara.

7. Dumblių plastidžių struktūriniai ypatumai.

8. Mitochondrijų sandara.

9. Dumblių mitochondrijų struktūriniai ypatumai.

10. Branduolio ir branduolio membranų sandara. Branduolinių membranų ypatumai dumblių ląstelėse.

11. Mitozės schema. Mitozės fazių charakteristikos.

12. Mitozės tipai dumblių ląstelėse.

13. Kuo skiriasi pleuromitozė ir ortomitozė?

14. Dumblių pseudopodijų rūšys.

2. BENDROSIOS DUMBLIŲ CHARAKTERISTIKOS

2.1. Maisto rūšys

Pagrindinė dumblių mitybos rūšis yra fototrofinis tipas. Visuose dumblių skyriuose yra griežtų (privalomų) fototrofų atstovų. Tačiau daugelis dumblių gana lengvai pereina nuo fototrofinio mitybos tipo prie organinių medžiagų asimiliacijos arba heterotrofinis maisto tipas. Tačiau dažniausiai perėjimas prie heterotrofinės mitybos dumbliuose visiškai nesustabdo fotosintezės, tai yra, tokiais atvejais galime kalbėti apie miksotrofinis, arba mišrus, maisto rūšis.

Įrodyta, kad daugelis melsvai žalių, žalių, geltonai žalių, diatomų ir tt gali augti organinėse terpėse tamsoje arba šviesoje, kai nėra anglies dioksido. Pastebėta, kad heterotrofinis dumblių augimas yra lėtesnis. nei autotrofinis augimas šviesoje.

Dumblių šėrimo būdų įvairovė ir plastiškumas leidžia jiems išplisti ir užimti įvairias ekologines nišas.

2.2. Talio rūšys

Vegetatyvinį dumblių kūną atstovauja talis, arba talis, nediferencijuota į organus – šaknį, stiebą, lapą. Talio struktūroje dumbliai išsiskiria labai didele morfologine įvairove (9 pav.). Juos atstovauja vienaląsčiai, daugialąsčiai, neląsčiai organizmai. Jų dydžiai svyruoja plačiame diapazone: nuo mažiausių vienaląsčių iki milžiniškų kelių metrų organizmų. Dumblių kūno forma taip pat įvairi: nuo paprasčiausių sferinių iki sudėtingai išpjaustytų, panašių į aukštesnius augalus, formų.

Didžiulė dumblių įvairovė gali būti sumažinta iki kelių tipų morfologinės struktūros: monadinis, rizopodinis, palmeloidas, kokoidinis, trihalis, heterotrichinis, parenchiminis, sifoninis, sifonokladinis.

Monadinis (flagelled) talio struktūros tipas

Būdingiausias bruožas, lemiantis tokio tipo sandarą, yra žvyneliai, kurių pagalba monadiniai organizmai aktyviai juda vandens aplinkoje (9 pav. BET). Dumbliuose plačiai paplitusios judriosios žiogelinės formos. Tarp daugelio dumblių grupių vyrauja vėliavinės formos: euglenofitai, dinofitai, kriptofitai, rapidai, auksaspalviai, jų randama geltonai žaliuose ir žaliuosiuose dumbliuose. Ruddumbliuose monadinės struktūros vegetatyvinėje būsenoje nėra, tačiau dauginimosi (dauginimosi) metu susidaro monadinės stadijos. Žvynelių skaičius, jų ilgis, išsidėstymo ir judėjimo pobūdis yra įvairūs ir turi didelę sisteminę reikšmę.

Ryžiai. 9. Morfologiniai talio struktūros tipai dumbliuose (pagal:): BET- monadinis ( Chlamidomonas); B- ameboidas ( rizochrizė); AT- palmeloidas ( Hydrurus); G-kokoidų ( Pediastrumas); D- sarkinoidas ( Chlorosarcinas); E- siūlinis ( Ulotrix); IR- daugiagijinis ( fritchiela); Z, I- audiniai ( Furcellaria, Laminaria); Į- sifonas ( Caulerpa); L- aptrauktas sifonu ( Kladofora)

Monadinių dumblių mobilumas lemia jų ląstelių ir kolonijų struktūros poliškumą. Paprastai žvyneliai pritvirtinami prie priekinio ląstelės poliaus arba šalia jo. Pagrindinė ląstelės forma yra lašo formos su daugiau ar mažiau susiaurėjusiu priekiniu žvynelio poliu. Tačiau neretai monadiniai organizmai nukrypsta nuo šios pagrindinės formos ir gali būti asimetriški, spirališki, turėti susiaurėjusį užpakalinį galą ir pan.

Ląstelės forma labai priklauso nuo ląstelių dangalų, kurie yra labai įvairūs (plazmalema; pelikulas; teka; susideda iš organinių, silicio ar kalkingų žvynelių; namas; ląstelės membrana). Keisti kai kurių auksinių dumblių ląstelių kontūrai sudaro tam tikrą tarpląstelinį skeletą, kurį sudaro tuščiaviduriai silicio dioksido vamzdeliai. Ląstelės sienelė dažniausiai būna lygi, kartais turi įvairių ataugų arba yra inkrustuota geležies ar kalcio druskomis ir tuomet primena namą. Korpuse susidaro tik mažos skylutės, skirtos išėjimui iš žvynelių.

Monadinių organizmų poliškumas pasireiškia ir tarpląstelinių struktūrų išsidėstymu. Ląstelės priekiniame gale dažnai būna įvairiai išsidėsčiusi ryklės, dažniausiai atlieka išskyrimo funkciją. Tik kai kurių fagotrofinių žvynelių ryklė veikia kaip ląstelės burna. citostoma.

Dumbliams būdingos savitos organelės, turinčios monadinę struktūrą susitraukiančios vakuolės, kurios atlieka osmoreguliacinę funkciją, gleiviniai kūnai ir geliančios struktūros. Dūrimo kapsulės randamos dinofituose, euglenoiduose, auksinėse, rafidofituose, kriptofituose ir atlieka apsauginę funkciją. Vienas branduolys ląstelėse užima centrinę vietą. Įvairios formos ir spalvos chloroplastai gali būti ašiniai arba parietaliniai.

Tendencija didėti kūno dydžiui pasireiškia įvairių kolonijų susidarymu. Paprasčiausiais atvejais kolonijos susidaro dėl besidalijančių ląstelių neatsiskyrimo. Yra žiedinės, krūminės, į medį panašios, sferinės kolonijos. Žaliesiems monadiniams organizmams dažniausiai būdingos tokio tipo kolonijos kanobiškas su pastoviu kiekvienos rūšies ląstelių skaičiumi.

Esant nepalankioms sąlygoms, monadiniai organizmai išmeta arba atitraukia savo žvynelius, prarasdami judrumą ir apsupa save gausiomis gleivėmis.

Monados tipo struktūra pasirodė perspektyvi. Jos pagrindu susikūrė kitos, sudėtingesnės struktūros.

Rizopodinė (ameboidinė) struktūros rūšis

Svarbiausi ameboidinio tipo struktūros bruožai yra tvirtų ląstelių dangų nebuvimas ir galimybė ameboidas judėjimas, naudojant citoplazmines ataugas laikinai susiformavusias ląstelės paviršiuje - pseudopodiumas. Yra keletas pseudopodijų veislių, iš kurių dažniausiai stebimi dumbliai rhizopodia ir lodopodia, ne taip dažnai aksopodija(9 pav., B).

Nėra esminių kontraktilinių sistemų struktūros ir veikimo mechanizmo skirtumų, lemiančių monadinių ir ameboidinių organizmų judrumą molekuliniame lygmenyje. Ameboidinis judėjimas tikriausiai atsirado dėl žiuželinių ląstelių prisitaikymo prie supaprastintų gyvenimo sąlygų, dėl kurių supaprastėjo kūno struktūra.

Ameboidinių dumblių ląstelėse yra branduolių, plastidžių, mitochondrijų ir kitų eukariotams būdingų organelių: dažnai stebimos susitraukiančios vakuolės, stigmos ir baziniai kūnai, galintys formuoti žiuželius.

Daugelis ameboidinių organizmų vadovaujasi prisirišusiu gyvenimo būdu. Jie gali statyti įvairių formų ir konstrukcijų namus: plonus, gležnus arba grubus, storasienius.

Ameboidinis kūno tipas nėra toks plačiai paplitęs kaip monadinis. Jis pastebimas tik auksiniuose ir geltonai žaliuose dumbliuose.

Palmelioidinės (hemimonos) struktūros tipas

Šio tipo struktūrai būdingas nejudrus augalo gyvenimo būdas ir monadiniams organizmams būdingų ląstelių organelių buvimas: susitraukiančios vakuolės, stigma, žvyneliai. Taigi vegetatyvinės ląstelės gali turėti žvynelių, kurių pagalba jos ribotai juda kolonijinėse gleivėse, arba žvyneliai išlieka nejudriose ląstelėse labai sumažėjusiu pavidalu.

Palmelioidinio (hemimono) tipo ląstelėms būdinga polinė struktūra. Kartais narvai būna namuose.

Hemimonadiniai dumbliai dažnai sudaro kolonijas. Paprasčiausiu atveju gleivės yra bestruktūrės, o ląstelės jos viduje išsidėsčiusios ne tam tikra tvarka. Dar viena tokių kolonijų komplikacija pasireiškia ir gleivių diferenciacija, ir tvarkingesniu ląstelių išsidėstymu gleivėse. Dendritinio tipo kolonijos (genties Hydrurus) (9 pav., AT).

Palmeloidinės (hemimonados) struktūros buvo svarbus etapas morfologinėje dumblių evoliucijos kelyje nuo judrių monadų iki tipiškai vegetatyvinių nejudrių formų.

Coccoid struktūros tipas

Šis tipas jungia vienaląsčius ir kolonijinius dumblius, nejudančius vegetatyvinėje būsenoje. Kokoidinio tipo ląstelės yra padengtos membrana ir turi augalinio tipo protoplastą (tonoplastą be susitraukiančių vakuolių, stigmų, žvynelių). Monadinės struktūros požymių praradimas organizmų, vedančių vegetatyvinį nejudrų gyvenimo būdą, ląstelės struktūroje, naujų augalų ląstelėms būdingų struktūrų įgijimas yra kitas svarbus žingsnis dumblių evoliucijoje pagal augalo tipą.

Didžiulė kokoidinio tipo dumblių įvairovė yra susijusi su ląstelių dangalų buvimu. Dangteliai sąlygoja įvairių ląstelių buvimą: sferinės, kiaušiniškos, fusiforminės, elipsoidinės, cilindrinės, žvaigždinės skilties, spiralinės, kriaušės formos ir kt. Formų įvairovę padaugina ir ląstelių dangtelių skulptūrinės dekoracijos – spygliai, spygliai, šereliai, raginiai procesai.

Kokoidiniai dumbliai sudaro įvairių formų kolonijas, kuriose ląstelės susijungia su gleivėmis arba be jų.

Coccoid tipo struktūra yra plačiai paplitusi beveik visuose eukariotinių dumblių padaliniuose (išskyrus euglenoidus).

Evoliucine prasme kokoidinė struktūra gali būti laikoma pradine daugialąsčių talijų, taip pat sifoninių ir sifonokladinių struktūrų tipų atsiradimui (9 pav. G, D).

Trichalinis (gijinis) struktūros tipas

Būdingas gijinio tipo struktūros bruožas yra gijinis nejudrių ląstelių išsidėstymas, kurios susidaro vegetatyviškai dėl ląstelių dalijimosi, kuris vyksta daugiausia vienoje plokštumoje. Gijų ląstelės turi polinę struktūrą ir gali augti tik viena kryptimi, kuri sutampa su branduolio veleno ašimi.

Paprasčiausiais atvejais gijinės struktūros taliai susideda iš ląstelių, kurios morfologiškai panašios viena į kitą. Tuo pačiu metu daugelyje dumblių gijų srityse, plonėjančiose ar besiplečiančiose link galų, ląstelės skiriasi forma nuo likusių. Šiuo atveju apatinė ląstelė, kurioje nėra chloroplastų, dažnai virsta bespalviu rizoidu arba pėda. Siūlai gali būti paprasti arba šakojasi, vienaeiliai arba daugiaeiliai, laisvai gyvuojantys arba pritvirtinti.

Gijinio tipo struktūra atstovaujama tarp žalių, raudonų, geltonai žalių, auksinių dumblių (9 pav., E).

Heterotrichinės (daugiafilinės) struktūros tipas

Daugiagijinis tipas atsirado gijinio tipo pagrindu. Daugiafilamentinis talis daugiausia susideda iš horizontalių gijų, kurios plinta palei substratą ir atlieka tvirtinimo funkciją, bei vertikalių gijų, kurios pakyla virš substrato ir atlieka asimiliacijos funkciją. Pastarieji turi dauginimosi organus.

Kai kuriuose dumbliuose vertikalios gijos skirstomos į tarpubambliai ir mazgai, iš kurios nukrypsta šoninių šakų spiralės, kurios taip pat turi šarnyrinę struktūrą. Be to, iš mazgų gali išaugti papildomi siūlai, suformuojantys tarpmazgių plutos dangą. Tvirtinimo prie substrato funkciją atlieka bespalviai rizoidai. Tokią struktūrą galima aptikti šarviniuose, žaliuose, ruduosiuose, raudonuosiuose, kai kuriuose geltonai žaliuose ir auksiniuose dumbliuose (9 pav. IR).

Parenchiminės (audinio) struktūros tipas

Viena iš daugiagijinio talio evoliucijos krypčių buvo susijusi su parenchiminio talio atsiradimu. Galimybė neribotai augti ir dalytis ląstelėmis skirtingomis kryptimis lėmė tūrinių makroskopinių talijų susidarymą su morfologine ir funkcine ląstelių diferenciacija, priklausomai nuo padėties taloje (žievė, tarpinis sluoksnis, šerdis).

Šiam tipui būdinga laipsniška talio komplikacija nuo paprastų plokštelių iki sudėtingai diferencijuotų talių su primityviais audiniais ir organais. Parenchiminės struktūros tipas yra aukščiausia evoliucinė dumblių kūno morfologinės diferenciacijos stadija. Jis plačiai atstovaujamas dideliuose dumbliuose: ruduosiuose, raudonuosiuose ir žaliuosiuose – vadinamuosiuose makrofitiniuose dumbliuose (10 pav.).

Ryžiai. 10. Rudųjų dumblių talo skerspjūvis (pagal:): 1 - išorinė žievė; 2 - vidinė žievė; 3 - šerdis

Sifono tipo struktūra

Sifoninei (ne ląstelinei) struktūrai būdinga tai, kad talio viduje nėra, kuris pasiekia santykinai didelius, dažniausiai makroskopinius dydžius ir tam tikrą diferenciacijos laipsnį, ląstelių skaidymų, kai yra daug organelių. Pertvaros tokioje talijoje gali atsirasti tik atsitiktinai, jei jis yra pažeistas arba formuojantis reprodukciniams organams. Abiem atvejais pertvarų formavimosi procesas skiriasi nuo daugialąsčio organizmo susidarymo.

Kai kuriuose žaliuose ir geltonai žaliuose dumbliuose yra sifoninės struktūros. Tačiau ši morfologinės evoliucijos kryptis pasirodė esanti aklavietė.

Sifonu dengtos konstrukcijos tipas

Pagrindinis sifonu dengtos konstrukcijos bruožas yra galimybė iš pirminio neląstelinio talio suformuoti sudėtingus talus, susidedančius iš pirminių daugiabranduolių segmentų. Tokio talo formavimasis grindžiamas segregacinis padalijimas, kurioje mitozė ne visada baigiasi citokineze.

Sifonu dengtos struktūros tipas žinomas tik nedidelėje jūrinių žaliųjų dumblių grupėje.

2.3. Dumblių veisimas

Dauginimasis yra pagrindinė gyvų būtybių savybė. Jo esmė slypi savo rūšies reprodukcijoje. Dumbliuose dauginimasis gali būti atliekamas nelytiniu, vegetatyviniu ir lytiniu būdu.

nelytinis dauginimasis

Nelytinis dumblių dauginimasis atliekamas naudojant specializuotas ląsteles - ginčas. Sporuliaciją dažniausiai lydi protoplasto dalijimasis į dalis ir skilimo produktų išsiskyrimas iš motininės ląstelės membranos. Tuo pačiu metu prieš protoplasto dalijimąsi jame vyksta procesai, lemiantys jo atjauninimą. Skilimo produktų išsiskyrimas iš motininės ląstelės membranos yra reikšmingiausias skirtumas tarp tikrojo nelytinio dauginimosi ir vegetatyvinio dauginimosi. Kartais ląstelėje susidaro tik viena spora, bet ir tada ji palieka motinos membraną.

Sporos dažniausiai susidaro specialiose ląstelėse, vadinamose sporangijos, kurios dydžiu ir forma skiriasi nuo įprastų vegetatyvinių ląstelių. Jie atsiranda kaip paprastų ląstelių ataugos ir atlieka tik sporų formavimo funkciją. Kartais sporos susidaro ląstelėse, kurios savo forma ir dydžiu nesiskiria nuo įprastų vegetatyvinių ląstelių. Sporos taip pat skiriasi nuo vegetatyvinių ląstelių forma ir mažesniu dydžiu. Sporų skaičius sporoje svyruoja nuo vieno iki kelių šimtų. Sporos yra dumblių gyvenimo ciklo sklaidos etapas.

Priklausomai nuo struktūros, yra:

zoosporos- judrios žaliųjų ir rudųjų dumblių sporos, gali turėti vieną, dvi, keturias ar daug žvynelių, pastaruoju atveju žvyneliai išsidėstę vainikėliais priekiniame sporos gale arba poromis per visą paviršių;

hemisoosporos- zoosporos, netekusios žvynelių, tačiau išlaikiusios susitraukiančias vakuoles ir stigmą;

aplanosporos- nejudrios sporos, kurios motininės ląstelės viduje apsitraukia apvalkalu;

autosporos- aplanosporos, turinčios motininės ląstelės formą;

hipnosporos- nejudrios sporos su sustorėjusiais lukštais, skirtos išgyventi nepalankiomis aplinkos sąlygomis.

Raudonuosiuose dumbliuose nelytinis dauginimasis atliekami su pagalba monosporos, bisporas, tetraspora arba polisporas. Monosporos neturi žvynelių ir membranos. Išėję iš motininės ląstelės, jie gali judėti ameboidais. Monosporos nuo vegetatyvinių ląstelių skiriasi kiaušinio ar sferine forma, turtinga maistinių medžiagų ir intensyvia spalva.

Sporų struktūra ir sporuliacijos tipai turi didelę reikšmę dumblių taksonomijai, nes jie atspindi įvairių dumblių grupių protėvių formų organizavimo skirtumus.

Vegetatyvinis dauginimasis

Vegetatyvinis dauginimas dumbliuose gali būti atliekamas keliais būdais: paprastas dalijimasis į dvi dalis, daugybinis dalijimasis, pumpurų atsiradimas, talo, stolonų, perų pumpurų, parasporų, mazgelių, akinetų suskaidymas.

Paprastas padalijimas.

Šis dauginimosi būdas randamas tik vienaląstėse dumblių formose. Paprasčiausias dalijimasis vyksta ląstelėse, kurių kūno struktūra yra ameboidinė.

Ameboidinių formų skirstymas. Ameboidų dalijimasis galimas bet kuria kryptimi. Jis prasideda nuo amebos kūno ištempimo, o tada ties pusiauju nubrėžiama pertvara, padalijanti kūną į dvi daugiau ar mažiau lygias dalis. Citoplazmos dalijimąsi lydi branduolio dalijimasis. Kartais prieš padalijimą pereinama į stacionarią būseną dėl kojų atitraukimo, o ląstelė įgauna sferinę formą. Tuo pačiu metu protoplazma praranda skaidrumą, išnyksta susitraukianti vakuolė. Pasibaigus dalijimuisi, ląstelė ištempiama, surišama, tada atsiranda pseudopodai.

Žvynuotų formų skirstymas. Žaliavų formos turi sudėtingiausius vegetatyvinio dauginimosi tipus. Dauginimosi tipus lemia organizacijos lygis ir ląstelių poliškumo laipsnis. Kai kurių kriptofitų, auksinių ir žaliųjų dumblių, dauginimasis paprasto dalijimosi būdu vyksta judrioje būsenoje tik išilgai išilginės ašies ir prasideda nuo ląstelės priekinio poliaus. Tokiu atveju žvyneliai gali gauti tik vieną ląstelę arba būti tolygiai padalyti tarp naujų ląstelių. Ląstelė, kuri negauna žvynelio, ją suformuoja pati. Daugumos Volvox ir Euglena dumblių dauginimosi metu ląstelės membrana tampa gleivėta ir dalijimasis vyksta nejudančioje būsenoje. Visose žvynelių formose, turinčiose apvalkalą, ląstelės yra padalintos į dvi lygias arba nelygias dalis. Po atskyrimo senasis apvalkalas išmetamas ir suformuojamas naujas.

Kokoidinių formų skirstymas. Dumbliuose, kurių ląstelių struktūra yra kokoidinė, vegetatyvinis dauginimasis įgyja būdingus nejudrios augalo ląstelės su aiškiai apibrėžta ląstelės membrana dalijimosi bruožus. Savo paprastumu jis priartėja prie ameboidinio vegetatyvinio dauginimosi tipo ir yra vykdomas paprastu ląstelių dalijimu į dvi dalis.

Jaunuolis.

Gijinių šakotųjų dumblių ląstelėms būdingi du vegetatyvinio dauginimosi būdai: paprastas dalijimasis į dvi ir pumpuravimas. Šių dauginimosi būdų derinys sukelia siūlinių dumblių šoninį išsišakojimą.

Suskaidymas.

Suskaldymas būdingas visoms daugialąsčių dumblių grupėms ir pasireiškia įvairiomis formomis: formuojasi hormogonija, atsinaujina atsiskyrusios talio dalys, spontaniškai nukrenta šakos, atauga rizoidai. Suskaidymo priežastis gali būti mechaniniai veiksniai (bangos, srovė, gyvūnų įkandimai), kai kurių ląstelių mirtis. Pastarojo suskaidymo būdo pavyzdys – melsvadumbliuose susiformavusi hormogonija. Kiekvienas hormonas gali sukelti naują individą. Dauginimasis talio dalimis, būdingas raudoniesiems ir rudiesiems dumbliams, ne visada lemia normalių augalų augimą. Ant akmenų ir uolų augančius jūros dumblius dažnai iš dalies arba visiškai sunaikina bangos. Jų atsiskyrusios skeveldros ar visas talis negali vėl prisitvirtinti prie kietų dirvožemių dėl nuolatinio vandens judėjimo. Be to, prisirišimo organai nėra formuojami iš naujo. Jei tokie talai patenka į ramias vietas su purvinu ar smėlėtu dugnu, jie toliau auga, gulėdami ant žemės. Laikui bėgant senesnės dalys nunyksta, o nuo jų besitęsiančios šakos virsta savarankiškais taliais, tokiais atvejais kalbama apie palaidas arba laisvai gyvenančias atitinkamos rūšies formas. Dumbliai labai keičiasi: jų šakos plonėja, siaurėja ir mažiau šakojasi. Neprisirišusios dumblių formos nesudaro lytinio ir nelytinio dauginimosi organų ir gali daugintis tik vegetatyviškai.

Dauginasi ūgliais, stolonais, perų pumpurais, mazgeliais, akinetais.

Žaliųjų, rudųjų ir raudonųjų dumblių audinių formose vegetatyvinis dauginimasis įgauna pilną formą, kuri mažai skiriasi nuo aukštesniųjų augalų vegetatyvinio dauginimosi. Išlaikant galimybę regeneruoti talio dalis, audinių formos įgyja specializuotus darinius, atliekančius vegetatyvinio dauginimosi funkciją. Daugelis rudųjų, raudonųjų, žaliųjų ir šarofitinių dumblių rūšių turi ūglių, ant kurių auga nauji talai. Kai kurių rudųjų ir raudonųjų dumblių taliuose išsivysto perų pumpurai (propagula), kurie nukrenta ir išdygsta į naujus talius.

Vienaląsčių ar daugialąsčių žiemojančių mazgelių pagalba vyksta sezoninis charofitų atsinaujinimas. Kai kurie siūliniai dumbliai (pavyzdžiui, žalieji ulotriksiniai dumbliai) dauginasi akinetėmis – specializuotomis ląstelėmis su sustorėjusia membrana ir dideliu rezervinių maistinių medžiagų kiekiu. Jie gali išgyventi nepalankiomis sąlygomis.

lytinis dauginimasis

Seksualinis dauginimasis dumbliuose yra susijęs su lytiniu procesu, kurį sudaro dviejų ląstelių susiliejimas, dėl kurio susidaro zigota, iš kurios išauga naujas individas arba atsiranda zoosporų.

Yra keli dumblių lytinio dauginimosi tipai:

hologamija(konjugacija) - nesudarant specializuotų ląstelių;

gametogamija- specializuotų ląstelių - gametų - pagalba.

Hologamija. Paprasčiausiu atveju procesas vyksta susiliejus dviem nejudrioms, neturinčioms vegetatyvinių ląstelių membranų. Vienaląstėse dumblių žvynelinėse formose lytinis procesas vyksta susiliejus dviem individams.

Kai susilieja dviejų neplakuotų vegetatyvinių ląstelių turinys, vadinamas seksualinis procesas konjugacija. Konjugacijos metu susilieja dvi ląstelės, kurios atlieka lytinių ląstelių – gametų – funkciją. Ląstelių turinys susilieja per specialiai suformuotą konjugacijos kanalą, gaunama zigota, kuri vėliau padengiama stora membrana ir virsta zigospora. Jei ląstelės turinio tėkmės greitis yra vienodas, konjugacijos kanale susidaro zigota. Šiuo atveju ląstelių dalijimasis į vyrišką ir moterišką yra sąlyginis.

Gametogamija. Lytinis dauginimasis dumbliuose, tarp jų ir vienaląsčiuose, dažnai vyksta dalijantis ląstelių turinį ir jose formuojant specializuotas lytines ląsteles – gametas. Visuose žaliuosiuose ir ruduosiuose dumbliuose vyriškosios lytinės ląstelės turi žvynelius, tačiau moteriškosios lytinės ląstelės ne visada turi žvynelius. Primityviuose dumbliuose gametos susidaro vegetatyvinėse ląstelėse. Labiau organizuotose formose gametos yra specialiose ląstelėse, vadinamose gametangia. Vegetacinėje ląstelėje arba gametangijoje gali būti nuo vieno iki kelių šimtų lytinių ląstelių. Priklausomai nuo susiliejančių lytinių ląstelių dydžio, išskiriami keli gametogamijos tipai: izogamija, heterogamija, oogamija.

Jei susiliejančios lytinės ląstelės yra vienodos formos ir dydžio, toks lytinis procesas vadinamas izogamija.

Jei susiliejančios lytinės ląstelės yra tos pačios formos, bet skirtingų dydžių (moteriška lytinė ląstelė yra didesnė nei patino), tada jos kalba apie heterogamija.

Seksualinis procesas, kurio metu susilieja fiksuota didelė ląstelė - kiaušinis ir mobili maža vyriška ląstelė - sperma, vadinamas oogamija. Gametangia su kiaušiniais vadinama archegonija arba oogonija, ir su sperma antheridia. Vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės gali išsivystyti tam pačiam individui (viennamiui) arba skirtingiems individams (dvinamiams). Zigota, susidariusi susiliejus lytinėms ląstelėms, po kai kurių pokyčių virsta zigospora. Pastarasis dažniausiai apsirengęs tankiu kiautu. Zigospora gali būti ilgas laikas ramybės būsenoje (iki kelių mėnesių) arba dygsta be ramybės periodo.

Autogamija. Ypatingas seksualinio proceso tipas. Ją sudaro tai, kad ląstelės branduolys dalijasi mejotiškai, iš keturių susidariusių branduolių du sunaikinami, o likę du branduoliai susilieja, sudarydami zigotą, kuri be poilsio laikotarpio padidėja ir virsta auksospora. Taip vyksta atjauninimas.

2.4. Dumblių gyvavimo ciklai

gyvavimo ciklas arba plėtros ciklas, yra visų organizmų vystymosi stadijų visuma, kurios pasekoje iš tam tikrų individų ar jų užuomazgų formuojasi nauji individai ir į juos panašūs rudimentai. Senėjimo etapas, lemiantis asmens mirtį, ir ramybės periodai peržengia gyvenimo ciklą. Vystymo ciklas gali būti paprastas arba sudėtingas, susijęs su diploidinių ir haploidinių branduolių fazių santykiu arba raidos formos(11 pav.).

Ryžiai. 11. Dumblių gyvavimo ciklai (pagal:): I - haplobiontas su zigotiniu redukcija; II - haplodiplobiontas su sporų mažinimu; III - diplobiontas su gametine redukcija; IV - haplodiplobiontas su somatine redukcija. Dominuojanti fazė I ir III atvejais yra daugialąstė; jei vienaląstė, vadinasi, ji yra ilgalaikė ir gali mitoziškai daugintis; 1 - haploidinė fazė; 2 – diploidinė fazė

Gyvenimo ciklo samprata siejama su kartų kaitaliojimu. Pagal karta suprasti asmenų visumą, susijusią su joje gyvenančiais protėviais ir palikuonimis uždaras laikas, ir genetiškai su juo susiję.

Paprastas gyvavimo ciklas būdingas melsvadėms, kurių lytinis dauginimasis nerastas. Jie turi pilną gyvavimo ciklą didelis) ir mažas. Mažas gyvenimo ciklas atitinka tam tikras didelio ciklo atšakas ir sukelia cianobakterijų individų tarpinio amžiaus būsenų susidarymą. . Taigi melsvadumblių vystymosi ciklas apima tam tikrus vienos ar nuoseklių konkrečios sisteminės formos kartų vystymosi segmentus: nuo individo užuomazgų iki naujų to paties tipo užuomazgų atsiradimo.

Daugumoje dumblių, turinčių lytinį procesą, priklausomai nuo metų laiko ir išorinių sąlygų, stebimos skirtingos dauginimosi formos (lytinis ir nelytinis), keičiantis haploidinei ir diploidinei branduolio fazei. Pokyčiai, kuriuos individas patiria tarp tų pačių vystymosi fazių, sudaro jo gyvenimo ciklą.

Lytinio ir nelytinio dauginimosi organai gali išsivystyti tam pačiam asmeniui arba skirtingiems asmenims. Sporas gaminantys augalai vadinami sporofitai ir formuojasi gametos - gametofitai. Taip vadinami augalai, galintys gaminti ir sporas, ir gametas gametosporofitai. Gametosporofitai būdingi daugeliui dumblių: žaliųjų (Ulva), rudųjų (Ectocarp) ir raudonųjų (Bangiaceae). Vieno ar kitokio tipo reprodukcinių organų vystymąsi lemia aplinkos temperatūra. Pavyzdžiui, ant lamelinio raudonųjų dumblių talio Porfira Teneržemesnėje nei 15–17 °C temperatūroje formuojasi lytinio dauginimosi, o aukštesnėje – nelytinio dauginimosi organai. Apskritai daugelyje dumblių gametos vystosi žemesnėje temperatūroje nei sporos. Kiti veiksniai taip pat turi įtakos tam tikrų reprodukcinių organų vystymuisi: šviesos intensyvumas, dienos trukmė, vandens cheminė sudėtis, įskaitant jo druskingumą.

Dumblių gametofitai, gametosporofitai ir sporofitai išoriškai gali nesiskirti arba turėti aiškiai apibrėžtų morfologinių skirtumų. Išskirti izomorfinis(panašus) ir heteromorfinis(skirtinga) raidos formų kaita, kuri tapatinama su kartų kaitaliojimu. Daugumoje gametosporofitų kartų kaita nevyksta. Kartais gametofitai ir sporofitai, morfologiškai nesiskiriantys, egzistuoja skirtingomis ekologinėmis sąlygomis; kai kuriais atvejais skiriasi ir morfologiškai. Pavyzdžiui, raudonieji dumbliai Porfira Tener sporofitai yra išsišakojusių vienaeilių siūlų, kurie įvedami į kalkingą substratą (moliuskų kiautus, uolienas) formą. Jie geriausiai auga esant silpnam apšvietimui ir įsiskverbia į substratą iki didelio gylio. Šių dumblių gametofitai yra plokštelių pavidalo, auga geroje šviesoje netoli vandens krašto ir potvynių zonoje.

Heteromorfiškai kaitaliojant kartas, kai kuriais atvejais sporofitų ir gametofitų struktūra gana smarkiai skiriasi. Taigi, žaliuosiuose dumbliuose iš genčių akrosifonija ir Spongomorfas gametofitas yra daugialąstis, kelių centimetrų aukščio, o sporofitas vienaląstis, mikroskopinis. Galimi ir kiti gametofito ir sporofito dydžio santykiai. Prie rudųjų dumblių Sacharinai gametofitas yra mikroskopinis, o sporofitas iki 12 m ilgio Daugumoje dumblių gametofitai ir sporofitai yra savarankiški augalai. Daugelyje raudonųjų dumblių rūšių sporofitai auga ant gametofitų, o kai kurių rudųjų dumblių gametofitai vystosi sporofito talio viduje.

Heteromorfinis vystymosi formų pokytis, kai pastebimas ryškus sporofito atsiskyrimas nuo gametofito, būdingas labiau organizuotoms dumblių grupėms. Šiuo atveju viena iš formų, dažniausiai gametofitas, yra mikroskopinė. Manoma, kad heteromorfinis dumblių vystymosi ciklas kilo iš izomorfinio. Gametofito ir sporofito vystymosi būdai turi didelę reikšmę dumblių taksonomijoje. Sudėtingiausi ir įvairiausi vystymosi ciklai, kurių nėra kituose dumbliuose, būdingi raudoniesiems dumbliams.

Branduolinių fazių kaita.

Lytinio proceso metu dėl lytinių ląstelių ir jų branduolių susiliejimo chromosomų skaičius branduolyje padvigubėja. Tam tikrame vystymosi ciklo etape, mejozės metu, sumažėja chromosomų skaičius, dėl kurio susidarę branduoliai gauna vieną chromosomų rinkinį. Daugelio dumblių sporofitai yra diploidiniai, o mejozė jų vystymosi cikle sutampa su sporų susidarymo momentu, iš kurio išsivysto haploidiniai gametosporofitai arba gametofitai. Ši mejozė vadinama sporų mažinimas. Primityvesnių raudonųjų dumblių sporofitai (genties Cladophora, Ectocarpus ir daugelis kitų), kartu su haploidinėmis sporomis sudaro diploidines sporas, kurios vėl išsivysto į sporofitus. Sporos, atsirandančios ant gametosporofitų, tarnauja savaiminiam motininių augalų atsinaujinimui. Aukščiausios evoliucijos stadijos dumblių sporofitai ir gametofitai griežtai kaitaliojasi be savęs atsinaujinimo.

Daugelyje dumblių zigotoje atsiranda mejozė. Ši mejozė vadinama zigotinis redukcija ir randamas daugelyje žaliųjų ir charofitinių dumblių rūšių. Gėlavandeniuose volvox ir ulotrix dumbliuose sporofitui atstovauja vienaląstė zigota, kuri gamina iki 32 zoosporų, daug kartų didesnių už tėvų gametų masę, t.y. iš esmės yra sporų sumažėjimas.

Kai kurios dumblių grupės turi gametinis sumažinimas, kuri būdinga gyvūnams, o ne augalų organizmams. Šiuose dumbliuose mejozė atsiranda formuojantis gametoms, o likusios talo ląstelės išlieka diploidinės. Toks branduolinių fazių pokytis būdingas diatomėms ir rudiesiems dumblių dumbliams, kurie yra plačiai paplitę visame Žemės rutulyje (įskaitant labiausiai paplitusias jūrinių dumblių rūšis), o tarp žaliųjų – didelėje gentyje. Kladofora. Manoma, kad vystymasis su gametiniu branduolio mažinimu suteikia šiems dumbliams tam tikrų pranašumų prieš kitus.

Jei redukcijos dalijimasis įvyksta sporangijose prieš susiformuojant nelytinio dauginimosi sporoms (sporinė redukcija), tada vyksta kartų kaita – diploidinis sporofitas ir haploidinis gametofitas. Šis gyvenimo ciklo tipas vadinamas haplobiontas su sporomis sumažinimas. Jis būdingas kai kuriems žaliadumbliams, daugeliui rudųjų ir raudonųjų dumblių.

Galiausiai, kai kuriuose dumbliuose diploidinio talio vegetatyvinėse ląstelėse įvyksta mejozė (somatinė redukcija), iš kurios vėliau išsivysto haploidinis talis. Toks gyvenimo ciklas su somatinė redukcijažinomas iš raudonųjų ir žaliųjų dumblių.

testo klausimai

Dumblių mitybos rūšys.

Dumblių talių rūšys.

Monadinės morfologinės struktūros ypatumai.

Rizopodinės morfologinės sandaros ypatumai. Citoplazminių ataugų tipai.

Palmelioidinės morfologinės struktūros apibūdinimas.

Kokoido morfologinės struktūros apibūdinimas.

Trichalinės morfologinės struktūros apibūdinimas.

Heterotrichinės morfologinės struktūros apibūdinimas.

Parenchimos morfologinės struktūros ypatumai.

Sifoninės morfologinės sandaros apibūdinimas.

Sifonu dengtos morfologinės struktūros apibūdinimas.

12. Nelytinis dauginimasis. Ginčų tipai.

13. Dumblių vegetatyvinio dauginimo rūšys.

14. Dumblių lytinio dauginimosi rūšys.

15. Kuo skiriasi sporofitas ir gametofitas?

16. Kas yra heteromorfinė ir izomorfinė kartų kaita?

17. Branduolinių fazių pasikeitimas gyvenimo ciklas dumbliai. Sporinė, zigotinė ir gametinė redukcija.

3. EKOLOGINIŲ Dumblių GRUPĖS

Dumbliai yra paplitę visame pasaulyje ir randami įvairiuose vandens, sausumos ir dirvožemio biotopuose. Žinomos įvairios ekologinės grupės: vandens buveinių dumbliai, sausumos dumbliai, dirvožemio dumbliai, karštųjų šaltinių dumbliai, sniego ir ledo dumbliai, hipersalūs šaltiniai.

3.1. Dumblių vandens buveinės

3.1.1. Fitoplanktonas

Terminas „fitoplanktonas“ reiškia augalų organizmų, plūduriuojančių vandens storymėje, rinkinį. Planktoniniai dumbliai yra pagrindinis, o kai kuriais atvejais ir vienintelis pirminės organinės medžiagos gamintojas, kurio pagrindu egzistuoja visi rezervuare esantys gyviai. Fitoplanktono produktyvumas priklauso nuo įvairių veiksnių komplekso.

Planktoniniai dumbliai gyvena įvairiuose vandens telkiniuose – nuo ​​vandenyno iki balų. Be to, didesnė ekologinių sąlygų įvairovė vidaus vandens telkiniuose, palyginti su jūromis, lemia ir daug didesnę gėlavandenio planktono rūšinės sudėties ir ekologinių kompleksų įvairovę.

Gėlavandenių ekosistemų fitoplanktonas būdingas ryškus sezoniškumas. Kiekvieną sezoną rezervuare vyrauja viena ar kelios dumblių grupės, o intensyvaus vystymosi laikotarpiais dažnai dominuoja tik viena rūšis. Taigi žiemą po ledu (ypač kai ledas padengtas sniegu) fitoplanktonas labai skursta arba jo beveik nėra dėl šviesos trūkumo. Planktono dumblių, kaip bendrijos, vegetatyvinis vystymasis prasideda kovo-balandžio mėnesiais, kai saulės šviesos lygis tampa pakankamas dumblių fotosintezei net po ledu. Šiuo metu atsiranda gana daug mažų žvynelių - euglenoidų, dinofitų, auksinių, taip pat šaltį mėgstančių diatomų. Ledo skilimo laikotarpiu iki temperatūrinės stratifikacijos, kuri dažniausiai būna viršutiniam vandens sluoksniui įšylant iki 10–12°C, sparčiai vystosi šaltamėgis diatomų kompleksas. Vasarą, kai vandens temperatūra aukštesnė nei 15C°, stebimas didžiausias melsvadumblių, euglenoidinių ir žaliųjų dumblių produktyvumas. Atsižvelgiant į trofinį ir limnologinį vandens telkinio tipą, šiuo metu gali prasidėti vandens „žydėjimas“, kurį sukelia melsvadumblių ir žaliųjų dumblių vystymasis.

Viena esminių gėlavandenio fitoplanktono savybių – laikinai jame esančių planktoninių dumblių gausa. Daugelio rūšių, kurios paprastai laikomos planktoninėmis tvenkiniuose ir ežeruose, vystymosi fazė yra dugno arba perifitonas (prisirišęs prie bet kurio objekto).

jūrinis fitoplanktonas daugiausia susideda iš diatomų ir dinofitų. Iš diatomų ypač daug genčių atstovų. Hetoceros, Rhizosolenia, Thalassiosira ir kai kurių kitų, kurių nėra gėlavandeniame planktone. Dinofitinių dumblių žvynelių formų sudėtis jūriniame fitoplanktone yra labai įvairi. Primeziofitų atstovai, pristatyti in gėlus vandenis tik keli tipai. Nors jūrinė aplinka dideliuose plotuose yra gana vienalytė, jūrinio fitoplanktono pasiskirstymas nėra panašus. Rūšinės sudėties ir gausos skirtumai dažnai išreiškiami net ir santykinai nedideliuose jūrų vandenų plotuose, tačiau ypač aiškiai atsispindi plataus masto geografiniame paplitimo zoniškume. Čia pasireiškia pagrindinių aplinkos veiksnių ekologinis poveikis: vandens druskingumas, temperatūra, apšvietimas ir maistinių medžiagų kiekis.

Planktoniniai dumbliai paprastai turi specialių pritaikymų gyventi suspensijoje. Kai kurios turi įvairių kūno ataugų ir priedų – smaigalių, šerių, ragų ataugų, plėvelių. Kiti formuoja kolonijas, kurios gausiai išskiria gleives. Dar kiti kaupia organizme medžiagas, didinančias jų plūdrumą (diatomuose krenta riebalų lašeliai, mėlynai žaliose – dujų vakuolės). Jūriniuose fitoplankteriuose šie dariniai yra daug labiau išsivystę nei gėlavandeniuose. Viena iš pritaikymų egzistuoti vandens storymėje suspensijoje yra mažas planktoninių dumblių kūno dydis.

3.1.2. Fitobentosas

Fitobentosas reiškia augalų organizmų, kurie yra prisitaikę egzistuoti prisirišę arba neprisirišę prie vandens telkinių dugno ir įvairių objektų, gyvų ir negyvų organizmų, visuma.

Bentosinių dumblių augimo galimybę konkrečiose buveinėse lemia tiek abiotiniai, tiek biotiniai veiksniai. Tarp biotinių veiksnių svarbų vaidmenį vaidina konkurencija su kitais dumbliais ir vartotojų buvimas. Tai lemia tai, kad tam tikros rūšies bentosiniai dumbliai auga ne bet kuriame gylyje ir ne visuose vandens telkiniuose, kuriuose yra tinkamas šviesos ir hidrocheminis režimas. Šviesa ypač svarbi bentosinių dumblių, kaip fotosintetinių organizmų, augimui. Tačiau jo panaudojimo laipsniui įtakos turi kiti aplinkos veiksniai: temperatūra, biogeninių ir biologiškai aktyvių medžiagų kiekis, deguonies ir neorganinės anglies šaltiniai, o svarbiausia – šių medžiagų patekimo į talą greitis, kuris priklauso nuo koncentracijos. medžiagų ir vandens judėjimo greičio. Paprastai vietos, kuriose intensyvus vandens judėjimas, išsiskiria sodriu bentosinių dumblių vystymusi.

Bentiniai dumbliai, augantys aktyviomis sąlygomis vandens judėjimas, įgyja pranašumų, palyginti su dumbliais, augančiais lėtai judančiame vandenyje. Tokį patį fotosintezės lygį fitobentoso organizmai gali pasiekti tekėjimo sąlygomis su mažesniu apšvietimu, o tai prisideda prie didesnių talijų augimo. Be to, vandens judėjimas neleidžia ant uolienų ir akmenų nusėsti dumblo dalelėms, kurios trukdo fiksuotis dumblių pirmtakams, skatina dugninių dumblių augimą, nuplauna nuo dirvožemio paviršiaus dumblius mintančius gyvūnus. Galiausiai, nors stipri srovė ar stiprus bangavimas daro žalą dumblių talams arba jų atsiskyrimui nuo žemės, vandens judėjimas vis tiek netrukdo įsikurti mikroskopinėms dumblių rūšims ar makrofitinių dumblių mikroskopinėms stadijoms.

Vandens judėjimo įtaka bentosinių dumblių vystymuisi ypač pastebima upėse, upeliuose ir kalnų upeliuose. Šiuose rezervuaruose išskiriama bentosinių organizmų grupė, kuri teikia pirmenybę vietoms su stipria srove. Ežeruose, kuriuose nėra stiprių srovių, bangų judėjimas yra ypač svarbus. Jūrose bangos taip pat daro didelę įtaką bentosinių dumblių gyvenimui, ypač jų vertikaliam pasiskirstymui.

Šiaurinėse jūrose bentosinių dumblių paplitimui ir gausumui įtakos turi ledas. Priklausomai nuo jo storio, judėjimo ir dūzgimo, dumblių krūmynai gali būti sunaikinti (ištrinti) iki kelių metrų gylio. Todėl, pavyzdžiui, Arktyje auga daugiamečiai rudieji dumbliai ( Fucus, Laminaria) lengviausia rasti netoli kranto tarp riedulių ir uolų atbrailų, trukdančių judėti ledui.

Įtaka bentosinių dumblių gyvenimui yra įvairi temperatūros. Kartu su kitais veiksniais tai lemia jų augimo greitį, vystymosi greitį ir kryptį, reprodukcinių organų klojimo momentą, geografinį paplitimo zoniškumą.

Intensyvų dumblių vystymąsi skatina ir vidutinis kiekis vandenyje. maistinių medžiagų. Gėluose vandenyse tokios sąlygos susidaro sekliuose tvenkiniuose, ežerų pakrantės zonoje, upių užtakiuose, jūrose - sekliose įlankose.

Jei tokiose vietose yra pakankamai apšvietimo, kietas gruntas ir mažas vandens judėjimas, tada susidaro optimalios sąlygos fitobentoso gyvenimui. Nesant vandens judėjimo ir jo nepakankamai prisodrinus maistinėmis medžiagomis, dugno dumbliai blogai auga. Tokios sąlygos yra uolėtose įlankose su dideliu dugno nuolydžiu ir dideliu gyliu centre, nes maistinės medžiagos iš dugno nuosėdų nepašalinamos į viršutinius horizontus. Be to, tokiose buveinėse gali nebūti makroskopinių dumblių, kurie yra daugelio mažų bentosinių dumblių formų substratas.

Biogeninių medžiagų šaltiniai vandenyje yra pakrančių nuotėkis ir dugno nuosėdos. Ypač didelis pastarųjų, kaip organinių likučių kaupėjų, vaidmuo. Dugno nuosėdose dėl gyvybinės bakterijų ir grybų veiklos vyksta organinių likučių mineralizacija; sudėtingos organinės medžiagos paverčiamos paprastais neorganiniais junginiais, kuriuos gali naudoti fotosintetiniai augalai.

Be šviesos, vandens judėjimo, temperatūros ir maistinių medžiagų kiekio, bentosinių dumblių augimas priklauso nuo žolėdžių vandens gyvūnų buvimas- jūros ežiai, pilvakojai, vėžiagyviai, žuvys. Tai ypač pastebima rudadumblių tankumynuose, kurie yra dideli. Atogrąžų jūrose kai kuriose vietose žuvys visiškai suėda žaliuosius, ruduosius ir raudonuosius dumblius su minkštu talu. Dugnu ropojantys pilvakojai minta mikroskopiniais dumbliais ir smulkiais makroskopinių rūšių daigais.

Žemyniniuose vandenyse vyraujantys bentosiniai dumbliai yra diatomės, žali, melsvai žali ir geltonai žali siūliniai dumbliai, prisitvirtinę arba neprisirišę prie substrato.

Pagrindiniai jūrų ir vandenynų bentosiniai dumbliai yra rudos ir raudonos, kartais žalios makroskopinės prisitvirtinusios talos formos. Visi jie gali būti apaugę smulkiais diatomais, melsvai žaliais ir kitais dumbliais.

Priklausomai nuo augimo vietos tarp bentosinių dumblių, išskiriamos šios ekologinės grupės:

epilitai- auga kietos dirvos paviršiuje (uolos, akmenys);

epipelitas- gyvena purių dirvožemių (smėlis, dumblas) paviršiuje;

epifitai– epizoitai– gyvena augalų/gyvūnų paviršiuje;

endofitai– endozoitai arba endosimbiontai- gyvena augalų/gyvūnų organizme, bet maitinasi savarankiškai (turi chloroplastų ir fotosintezuoja);

endolitai- gyvena kalkingame substrate (uolose, moliuskų kiautuose, vėžiagyvių kiautuose).

Kartais išskiriama organizmų grupė užsiteršimas, arba perifitonas. Šiai grupei priskiriami organizmai gyvena ant objektų, daugiausia judančių ar tekančių su vandeniu. Be to, jie yra nutolę nuo dugno ir yra kitokio apšvietimo, maisto ir temperatūros režimo sąlygomis nei tikrų dugno būstų organizmai.

Užteršimas apima mikrodumblius ir makrofitinius dumblius. Mikroskopiniai dumbliai (mėlynai žalieji ir diatomės) ant substrato, patekusio į vandens aplinką, sudaro gleivingą bakterijų-dumblių-detrito plėvelę. Tada makrodumbliai (raudoni, rudi ir žali) nusėda ant pirminės mikroplėvelės kartu su gyvūnais. Tai sukuria rimtas kliūtis žmonių ekonominei veiklai. Dėl užsiteršimo mažėja laivų greitis, hidroakustinių prietaisų efektyvumas, didėja kuro sąnaudos, atsiranda povandeninių konstrukcijų svoriai ir korozija. Be to, dėl nešvarumų susidariusi gleivėta plėvelė gali sutrikdyti vandens vamzdžių darbą, užkimšti vandens paėmimo ir vamzdynų angas, sutrikdyti šilumos perdavimo procesus šaldymo įrenginiuose.

Prisitvirtinę užteršimo organizmai, gyvenantys ant povandeninių konstrukcijų potvynių ir atoslūgių zonoje ir iki 1 m gylyje, dažniausiai pašalinami žiemą, ilgai džiūstant ir trinant ledą. Todėl čia kiekvienais metais pavasario-vasaros laikotarpiu formuojasi biologinio sukcesijos pionierių etapui būdingos nešvarumų bendrijos. Tokių bendrijų dominuojančios rūšys kartu su svirbulėmis ir moliuskais dažnai yra makrofitiniai dumbliai. Povandeninių konstrukcijų sublitorinėje zonoje - nuo 0,7-0,9 m gylio iki jų pagrindo (6-12 m) - vystosi daugiametis užterštumas. Jame vyrauja rudieji dumbliai iš genčių Sacharinas ir kostarija. Šių didelių dumblių biomasė vidutinio klimato platumose gali būti labai didelė ir siekti dešimtis kilogramų kvadratiniame metre.

Užterštų dumblių gali būti ir ore ( aerofitonas). Iš jų vyrauja žalieji ir melsvadumbliai. Tam tikromis sąlygomis aerofitoniniai dumbliai gali pažeisti pramonines ir statybines medžiagas, architektūros paminklus, paveikslus ir kt., jei jų neapsaugo nuodingos dangos. Žalą sukelia nešvarumų medžiagų apykaitos produktai, daugiausia organinės rūgštys. Aerofitoniniai dumbliai ypač paplitę drėgnuose tropikuose, kur pakanka šilumos, drėgmės ir organinės kilmės dulkių, kurios yra maistinė terpė jų vystymuisi. Jų biologinė žala gali būti didelė.

epilitai. Pritvirtinti dumbliai priklauso šiai grupei. Jie gyvena akmenų paviršiuje, sudarydami pluta dangas ar plokščias trinkeles, arba turi specialius tvirtinimo organus – rizoidus. Intensyvus epilitų vystymasis stebimas rezervuaruose su kietu dugnu ir greitu vandens srautu. Tipiški epilitai yra auksinių dumblių iš genties atstovai Hydrurus, rudieji dumbliai iš genčių Sacharina, Laminaria, Costaria ir kt.

epipelitas. Išilgai dugno plinta palaidi dumbliai, surišantys ir stiprinantys substratą. Dažnai juos vaizduoja diatomės, auksiniai dumbliai, euglenoidai, kriptofitai, dinofitai, laisvai šliaužiantys ant substrato. Epipelitų prisitvirtinimo organas kartais yra trumpi rizoidai, kurie negali giliai įsišaknyti. Tik Chara dumbliai su ilgais šakniastiebiais gerai vystosi ant purvo dugno.

Dažniausiai epilitų ir epipelitų tvirtinimosi organai būna specialūs dariniai – padas, koja, pėda, gleivinė virvelė arba gleivinis padas, volelis ir kt.

epifitai / epizoitai. Dumbliai kaip substratą naudoja gyvus organizmus. Epizoitai yra dumbliai, gyvenantys ant gyvūnų. Moliuskų lukštų paviršiuje yra mažų žalių ( Edogonija, Cladophora, Ulva) ir raudona ( Gelidium, Palmaria,) jūros dumbliai; ant kempinių – žalios, mėlynai žalios ir diatomės. Epizoitai gyvena ant vėžiagyvių, rotiferių, rečiau ant nevandeninių vabzdžių ar lervų, kirmėlių ir net didesnių gyvūnų. Epizoitai apima žaliųjų ir charofitinių dumblių rūšis iš genčių Chlorangiella, Charatsiochloris, Korzhikoviella, Chlorangiopsis ir kt.. Dauguma epizoitų negali egzistuoti atskirai nuo substrato. Ant nugaišusių gyvūnų arba ant jų lukštų, išsiliejusių lydymosi metu, dumbliai dažniausiai žūva.

Epifitai yra dumbliai, gyvenantys ant augalų. Tarp augalo-substrato (bazifito) ir augalo-epifito yra trumpalaikiai ryšiai. Sudėtingas ir įdomus epifitizmo reiškinys vis dar menkai suprantamas. Dažni dvigubo ar net trigubo epifitizmo atvejai, kai vieni dumbliai, apsigyvenę ant kitų, didesnių formų, patys yra substratas kitoms, smulkesnėms ar mikroskopinėms rūšims. Kartais epifitams vystytis svarbi substratinio augalo fiziologinė būklė. Epifitų skaičius, kaip taisyklė, didėja senstant bazifitiniams dumbliams. Pavyzdžiui, didžiausias epifitinių edogonijos dumblių rūšių gausumas stebimas ant negyvų vandens augalų ( Mannikas, Nendrė, Viksvas).

Endofitai / endozoitai arba endosimbiontai

Endosimbiontai, arba tarpląsteliniai simbiontai – dumbliai, gyvenantys kitų organizmų (bestuburių ar dumblių) audiniuose ar ląstelėse. Jie sudaro savotišką ekologinę grupę. Intraląsteliniai simbiontai nepraranda savo gebėjimo fotosintezuoti ir daugintis šeimininko ląstelėse. Endosimbiontai gali būti įvairūs dumbliai, tačiau daugiausiai yra vienaląsčių žaliųjų ir geltonai žalių dumblių endosimbiozės su vienaląsčiais gyvūnais. Tokiose simbiozėse dalyvaujantys dumbliai atitinkamai vadinami zoochlorella ir zooksantelės. Žalieji ir geltonai žali dumbliai sudaro endosimbiozes su daugialąsčiais organizmais: kempinėmis, hidromis ir kt. Mėlynadumblių su pirmuoniais endosimbiozės vadinamos sincianozė. Dažnai kai kurių melsvai žalių rūšių gleivėse gali nusėsti ir kitų rūšių cianobakterijos. Dažniausiai jie naudoja paruoštus organinius junginius, kurių gausiai susidaro irstant augalo šeimininko kolonijos gleivėms, ir intensyviai dauginasi.

Labiausiai paplitę endofitai yra auksinių (genčių tipų) atstovai Chromulina, Mixochloris) ir žalia (genus Chlorochitrium, Chlamydomyxa) dumbliai, gyvenantys ančių ir sfagninių samanų organizme. Žalieji dumbliai iš genties Karterija nusėda ciliarinio kirmėlio epidermio ląstelėse Susukti, viena genties rūšis Chlorella- pirmuonių ir genties rūšių vakuolėse Chlorokokas- kriptofitų dumblių ląstelėse Cyanophora.

3.1.3. Ekstremalių vandens ekosistemų dumbliai

Karšto šaltinio dumbliai. Vadinami dumbliai, vegetuojantys 35-85°C temperatūroje termofilinis. Dažnai aukšta aplinkos temperatūra derinama su dideliu mineralinių druskų ar organinių medžiagų kiekiu (labai užterštos karštos gamyklų, gamyklų, elektrinių ar atominių elektrinių nuotekos). Tipiški karštų vandenų gyventojai yra melsvadumbliai ir, kiek mažesniu mastu, diatomės ir žalieji dumbliai.

Sniego ir ledo dumbliai. Dumbliai, augantys ledo ir sniego paviršiuje, vadinami kriofilinis. Besivystantys dideliais kiekiais, jie gali sukelti žalią, geltoną, mėlyną, raudoną, rudą ar juodą sniego ar ledo „žydėjimą“. Tarp kriofilinių dumblių vyrauja žalieji, melsvai žalieji ir diatominiai dumbliai. Tik keli iš šių dumblių turi ramybės stadijas; daugumai jų trūksta specialių morfologinių pritaikymų, kad būtų galima ištverti žemą temperatūrą.

Druskos vandens dumbliai gavo vardą halofilinės arba halobiontai. Tokie dumbliai vegetuoja esant padidintai druskų koncentracijai vandenyje, siekiančiai 285 g/l, ežeruose, kuriuose vyrauja natrio chloridas, o Glauberio ežeruose – 347 g/l. Didėjant druskingumui, mažėja dumblių rūšių skaičius; labai didelį druskingumą toleruoja tik keli iš jų. Druskos (hiperhalino) rezervuaruose vyrauja vienaląsčiai judrūs žalieji dumbliai - hiperhalobai kurios ląstelės neturi membranos ir yra apsuptos plazmalemos ( Asteromonas, Pedinomonas). Jie išsiskiria padidėjusiu natrio chlorido kiekiu protoplazmoje, dideliu ląsteliniu osmosiniu slėgiu, karotinoidų ir glicerolio kaupimu ląstelėse. Kai kuriuose seleno rezervuaruose tokie dumbliai gali sukelti raudoną arba žalią vandens „žydėjimą“. Hipersalino rezervuarų dugnas kartais būna visiškai padengtas melsvadumbliais; tarp jų vyrauja genčių rūšys svyruojantis, Spirulina ir tt Mažėjant druskingumui, pastebima dumblių rūšinės įvairovės didėjimas: be melsvadumblių atsiranda diatomės (genčių rūšys Navicula, Nietzchia).

3.2. Nevandeninių buveinių dumbliai

Nors daugumai dumblių vanduo yra pagrindinė gyvenimo terpė, dėl šios organizmų grupės euritopinio pobūdžio jie sėkmingai vysto įvairias už vandens buveines. Esant bent periodiškai drėgmei, daugelis jų išsivysto ant įvairių sausumos objektų – uolų, medžių žievės, tvorų ir kt. Palanki dumblių buveinė yra dirvožemis. Be to, žinomos tokios endolitinių dumblių bendrijos, kurių pagrindinė gyvenimo aplinka yra jas supantis kalkingas substratas.

Nevandeninių buveinių dumblių suformuotos bendrijos skirstomos į aerofilines, edafofilines ir litofilines.

3.2.1. Aerofiliniai dumbliai

Pagrindinė aerofilinių dumblių gyvenimo aplinka yra juos supantis oras. Tipiškos buveinės yra įvairių ne dirvožemio kietų substratų (uolos, akmenys, medžių žievės, namų sienos ir kt.) paviršius. Priklausomai nuo drėgmės laipsnio, jie skirstomi į dvi grupes: oras ir vanduo-oras. oro dumbliai gyvena tik atmosferos drėgmės sąlygomis ir nuolat kinta drėgmė bei džiūsta. Vandens-oro dumbliai veikiami nuolatinio drėkinimo vandeniu (po krioklių purškimu, banglenčių zonoje ir kt.).

Šių dumblių egzistavimo sąlygos yra labai savotiškos ir joms būdinga, visų pirma, dažna dviejų veiksnių - drėgmės ir temperatūros - kaita. Dumbliai, gyvenantys išskirtinai atmosferos drėgmės sąlygomis, dažnai yra priversti iš per didelės drėgmės (pavyzdžiui, po lietaus) pereiti į minimalios drėgmės būseną sausais laikotarpiais, kai jie taip išdžiūsta, kad gali būti sumalti į miltelius. . Vandens-oro dumbliai gyvena santykinai pastovios drėgmės sąlygomis, tačiau jie taip pat patiria didelių šio faktoriaus svyravimų. Pavyzdžiui, ant uolos gyvenantys dumbliai, drėkinami krioklių purškimu vasaros laikas kai nuotėkis labai sumažėja, jie patiria drėgmės deficitą. Aerofilinės bendruomenės patiria nuolatinius temperatūros svyravimus. Dieną jie labai įkaista, naktį atšąla, o žiemą nušąla. Tiesa, kai kurie aerofiliniai dumbliai gyvena gana pastoviomis sąlygomis (ant šiltnamių sienų). Tačiau apskritai palyginti nedaug dumblių, atstovaujamų mikroskopinių vienaląsčių, kolonijinių ir gijinių mėlynai žalių ir žalių dumblių formų bei, kiek mažesniu mastu, diatomų, prisitaikė prie nepalankių šios grupės egzistavimo sąlygų. Aerofilinės formos taip pat žinomos tarp genties raudonųjų dumblių porfiridas ir kt.; jie randami ant akmenų, senų šiltnamių sienų. Aerofilinėse grupėse aptinkamų rūšių skaičius artėja prie 300. Kai aerofiliniai dumbliai vystosi masiškai, jie dažniausiai būna miltelių arba gleivių nuosėdų, veltinio masių, minkštų ar kietų plėvelių ir plutų pavidalo.

Ant medžių žievės paplitę naujakuriai yra visur paplitę žalieji dumbliai iš genčių. Pleurococcus, Chlorella, Chlorokokas. Mėlynai žalsvos spalvos ir diatomės ant medžių yra daug rečiau paplitusios. Yra įrodymų, kad ant gimnasėklių auga daugiausia žalieji dumbliai.

Dumblių grupės, gyvenančios atvirų uolienų paviršiuje, turi skirtingą sisteminę sudėtį. Čia vystosi diatomės ir kai kurie, daugiausia vienaląsčiai, žaliadumbliai, tačiau dažniausiai šiose buveinėse yra melsvadumblių atstovai. Dumbliai ir juos lydinčios bakterijos formuoja „kalnų įdegį“ (uolienų plėveles ir plutą) ant įvairių kalnų grandinių kristalinių uolienų. Šlamšte, besikaupiančioje uolienų įdubose, dažniausiai gyvena vienaląsčiai žaliadumbliai ir melsvadumbliai. Dumblių ataugų ypač gausu šlapių uolienų paviršiuje. Jie formuoja įvairių spalvų plėveles ir išaugas. Paprastai čia gyvena rūšys, turinčios storą gleivinę. Priklausomai nuo šviesos intensyvumo, gleivės dažomos daugiau ar mažiau intensyviai, o tai lemia ataugų spalvą. Jos gali būti ryškiai žalios, auksinės, rudos, violetinės, beveik juodos, priklausomai nuo juos sudarančios rūšies. Drėkinamoms uolienoms ypač būdingi tokie melsvadumblių atstovai kaip genčių rūšys Gleokapsa, Tolipotrix, Spirogyra ir kt.. Ataugose ant šlapių uolienų galima rasti ir diatomų iš genčių frustulia, Ahnantesas ir kt.

Taigi aerofilinės dumblių bendrijos yra labai įvairios ir atsiranda tiek gana palankiomis, tiek ekstremaliomis sąlygomis. Išoriniai ir vidiniai prisitaikymai prie tokio gyvenimo būdo yra įvairūs ir panašūs į dirvinių dumblių, ypač besivystančių dirvos paviršiuje.

3.2.2. Edafofiliniai dumbliai

Pagrindinė edafofilinių dumblių gyvenimo aplinka yra dirvožemis. Tipiškos buveinės yra dirvožemio sluoksnio paviršius ir storis, turintis fizinį ir cheminį poveikį biontams. Priklausomai nuo dumblių buvimo vietos ir jų gyvenimo būdo, šiame tipe išskiriamos trys grupės: sausumos dumbliai, masiškai besivystantis dirvos paviršiuje atmosferos drėgmės sąlygomis; vanduo-žemė jūros dumblių, masiškai besivystantis dirvožemio paviršiuje, nuolat prisotintas vandens; dirvožemio dumbliai gyvenančių dirvožemio sluoksnyje.

Dirvožemis kaip biotopas panašus ir į vandens, ir į oro buveines: jame yra oro, tačiau prisotintas vandens garų, užtikrinančių atmosferos oro kvėpavimą be išdžiūvimo grėsmės. nuosavybė. kas iš esmės skiria dirvą nuo minėtų biotopų yra jo neskaidrumas. Šis veiksnys turi lemiamos įtakos dumblių vystymuisi. Tačiau dirvožemio storiu, kur šviesa neprasiskverbia, gyvybingi dumbliai aptinkami iki 2 m gylyje grynuose ir iki 2,7 m ariamuose. Tai paaiškinama kai kurių dumblių gebėjimu tamsoje pereiti prie heterotrofinės mitybos.

Nedidelis skaičius dumblių randamas giliuose dirvožemio sluoksniuose. Kad išlaikytų savo gyvybingumą, dirvožemio dumbliai turi toleruoti nestabilią drėgmę, staigius temperatūros svyravimus ir stiprią insoliaciją. Šias savybes juose suteikia daugybė morfologinių ir fiziologinių savybių. Pavyzdžiui, pastebėta, kad dirvožemio dumbliai yra palyginti maži, palyginti su atitinkamomis tos pačios rūšies vandens formomis. Sumažėjus ląstelių dydžiui, didėja jų vandens sulaikymo gebėjimas ir atsparumas sausrai. Svarbų vaidmenį dirvožemio dumblių atsparumui sausrai vaidina gebėjimas gausiai susidaryti gleivių – gleivinių kolonijų, gaubtų ir įvyniojimų, susidedančių iš hidrofilinių polisacharidų. Dėl gleivių, sudrėkinti dumbliai greitai sugeria vandenį ir jį kaupia, sulėtindami džiūvimą. Įspūdingą gyvybingumą demonstruoja dirvožemio dumbliai, laikomi sausoje būsenoje dirvožemio mėginiuose. Jei toks dirvožemis po dešimtmečių bus dedamas ant maistinės terpės, bus galima stebėti dumblių vystymąsi.

Būdingas dirvožemio dumblių bruožas yra „efemeriška“ augmenija – gebėjimas greitai pereiti iš ramybės būsenos į aktyvų gyvenimą ir atvirkščiai. Jie taip pat gali atlaikyti temperatūros svyravimus labai plačiame diapazone: nuo -200 iki +84°C. Dirvožemio dumbliai (daugiausia melsvai žali) yra atsparūs ultravioletiniams ir radioaktyviems spinduliams.

Didžioji dauguma dirvožemio dumblių yra mikroskopinės formos, tačiau dažnai juos galima pamatyti dirvos paviršiuje plika akimi. Masinis tokių dumblių vystymasis gali sukelti daubų šlaitų ir miško pakelės apželdinimą.

Sisteminė dirvožemio dumblių sudėtis yra gana įvairi. Tarp jų melsvai žali ir žali dumbliai yra maždaug vienodomis proporcijomis. Geltonai žalios ir diatomės dirvožemiuose yra mažiau įvairios.

3.2.3. litofiliniai dumbliai

Pagrindinė litofilinių dumblių gyvenimo aplinka yra juos supantis nepermatomas tankus kalkingas substratas. Tipiškos buveinės – tam tikros cheminės sudėties kietų uolienų gelmėse, apsuptos oro arba panardintos į vandenį. Yra dvi litofilinių dumblių grupės: gręžti dumblius, kurie aktyviai įvedami į kalkių substratą; tufą formuojantys dumbliai, deda aplink savo kūną kalkes ir gyvena periferiniuose aplinkos sluoksniuose, kuriuos nusėda, vandens ir šviesos prieinamumo ribose. Kai kaupiasi nuosėdos, jos miršta.

testo klausimai

1. Apibūdinkite pagrindines ekologines dumblių grupes vandens buveinėse: fitoplanktoną ir fitobentosą.

2. Gėlavandenio ir jūrinio fitoplanktono skirtumai. Jūrinio ir gėlo vandens fitoplanktono atstovai.

3. Morfologiniai dumblių prisitaikymai prie planktoninio gyvenimo būdo.

4. Gėlavandenio fitoplanktono kokybinių ir kiekybinių rodiklių sezoniniai pokyčiai.

5. Gėlavandenio ir jūrinio fitobentoso skirtumai. Sisteminė jūrinio ir gėlo vandens fitobentoso sudėtis.

6. Ekologinės fitobentoso grupės substrato atžvilgiu (epilitai, epipelitai, epifitai, endofitai).

7. Kas yra užsiteršimas? Kokie dumbliai gali sudaryti šią ekologinę grupę?

8. Aerofiliniai dumbliai. Prisitaikymas prie ekstremalių aplinkos sąlygų. Sisteminė oro dumblių sudėtis.

9. Edafofiliniai dumbliai. Prisitaikymas prie aplinkos sąlygų. Sisteminė dirvožemio dumblių sudėtis.

10. Litofiliniai dumbliai.

4. DUMBLIŲ VAIDMUO GAMTOJE IR PRAKTINĖ REIKŠMĖ

Dumblių vaidmuo natūraliose ekosistemose. Vandens biocenozėse dumbliai atlieka gamintojų vaidmenį. Naudodami šviesos energiją, jie sugeba sintetinti organines medžiagas iš neorganinių. Remiantis radioaktyviosios anglies analizės duomenimis, vidutinė pirminė vandenynų produkcija dėl gyvybinės dumblių veiklos yra 550 kg anglies 1 hektare per metus. Bendra pirminės produkcijos vertė yra 550,2 milijardo tonų (šlapioje biomasėje) per metus ir, pasak mokslininkų, dumblių indėlis į bendrą organinės anglies gamybą mūsų planetoje svyruoja nuo 26 iki 90%. Dumbliai vaidina svarbų vaidmenį azoto cikle. Jie gali naudoti tiek organinius (karbamidą, aminorūgštis, amidus), tiek neorganinius (amonio ir nitratų jonus) azoto šaltinius. Unikali grupė yra melsvadumbliai, kurie geba fiksuoti dujinį azotą, paversdami jį junginiais, prieinamais kitiems augalams.

Dumbliai yra deguonies gamintojai. Dumbliai savo gyvybinės veiklos metu išskiria deguonį, kuris yra būtinas vandens organizmų kvėpavimui. Vandens aplinkoje (ypač jūrose ir vandenynuose) dumbliai yra praktiškai vieninteliai laisvo deguonies gamintojai. Be to, jie vaidina didelį vaidmenį bendrame deguonies balanse Žemėje, nes vandenynai yra pagrindinis deguonies balanso Žemės atmosferoje reguliatorius.

Dumbliai – aplinka kitiems vandens organizmams. Formuodami povandeninius miškus, makrofitų dumbliai sukuria labai produktyvias ekosistemas, kurios teikia maistą, pastogę ir apsaugą daugeliui kitų gyvų organizmų. Nustatyta, kad 5 litrų tūrio vandens stulpelis su vienu rudųjų dumblių pavyzdžiu Cistoseira yra iki 60 tūkstančių įvairių bestuburių individų, įskaitant moliuskus, erkes ir vėžiagyvius.

Dumbliai – augalijos pradininkai. Sausumos dumbliai gali įsikurti ant plikų uolų, smėlio ir kitose nederlingose ​​vietose. Po jų mirties susidaro pirmasis būsimo dirvožemio sluoksnis. Dirvos dumbliai dalyvauja formuojant dirvožemio struktūrą ir derlingumą.

Dumbliai kaip geologinis veiksnys. Dumblių vystymasis ankstesnėse geologinėse epochose lėmė daugelio uolienų susidarymą. Kartu su gyvūnais dumbliai dalyvavo formuojant rifus vandenynuose. Įsitaisę arčiau vandens paviršiaus, jie suformavo šių rifų keteras. Raudondumblių rifinės struktūros Kryme žinomos kaip Jailos viršūnės ir kt.Mėlynadumbliai dalyvavo formuojantis kalkakmeniui-stromatolitams, charofitams - kalkakmeniui-charocitams (panašūs telkiniai aptikti ir Tuvoje). Kokolitoforai dalyvauja formuojant kreidos uolienas (95% kreidos uolienų sudaro šių dumblių kriauklių liekanos). Dėl masinio diatomito lukštų kaupimosi susidarė diatomitas (kalnų miltai), kurių dideli telkiniai buvo aptikti Primorskio teritorijoje, Urale ir Sachaline. Dumbliai buvo skystų ir kietų į naftą panašių junginių – sapropelio, karštųjų skalūnų, anglių – žaliava.

Šiuo metu kai kuriuose regionuose stebimas aktyvus dumblių aktyvumas formuojant uolienas. Jie absorbuoja kalcio karbonatą ir sudaro mineralizuotus produktus. Šie procesai ypač aktyvūs atogrąžų vandenyse, kuriuose aukšta temperatūra ir žemas dalinis slėgis.

Gręžimo dumbliai turi didžiausią reikšmę naikinant uolienas. Jie lėtai ir nuolat purena kalkingus substratus, todėl jie gali būti atsparūs oro sąlygoms, byrėti ir erozijai.

Simbiotiniai ryšiai su kitais organizmais. Dumbliai sudaro keletą svarbių simbiozių. Pirma, jie sudaro kerpes su grybais, o antra, kaip zoooksanai, jie gyvena kartu su kai kuriais bestuburiais, tokiais kaip kempinės, jūros čiurliai, rifiniai koralai. Nemažai cianofitų sudaro asociacijas su aukštesniaisiais augalais.

Dumbliai turi didelę praktinę reikšmę kasdieniame gyvenime ir žmogaus veikloje, atnešdami ir naudos, ir žalos. Dideli, daugiausia jūriniai, dumbliai buvo žinomi nuo seniausių laikų ir nuo seno naudojami žmonių ūkyje.

Dumbliai kaip maistas. Žmogus daugiausia valgo jūros dumblius, ypač plačiai naudojamus Pietryčių Azijos ir Ramiojo vandenyno salų gyventojų. Kinijoje dumblių naudojimas maiste buvo žinomas nuo IX amžiaus prieš Kristų. e. Tarp makrofitinių dumblių (daugialąsčių žaliųjų, rudųjų ir raudonųjų) nuodingų rūšių nėra, nes juose nėra alkaloidų – narkotinio ir nuodingo poveikio medžiagų. Maistui naudojama apie 160 rūšių įvairių dumblių. Savo maistinėmis savybėmis dumbliai nenusileidžia daugeliui žemės ūkio kultūrų. Juose yra didelis procentas baltymų, angliavandenių ir riebalų. Dumbliai yra puikus vitaminų C, A, D, B grupės, riboflavino, pantoteno ir folio rūgščių, mikroelementų šaltinis.

Iš mikroskopinių dumblių maistui naudojamos melsvai žalios genties sausumos rūšys. Nostokas, kurie naudojami kaip maistas Kinijoje ir Pietų Amerikoje. Japonijoje naudojama miežių duona „tengu“ – tai galingi tankios želatininės masės sluoksniai kai kurių ugnikalnių šlaituose, susidedantys iš genčių melsvadumblių. Gleokapsa, Geoteke, Microcystis su bakterijų priemaiša. Spirulina actekai naudojo dar XVI amžiuje, gamindami pyragus iš džiovintų dumblių, o Čado ežero regiono Šiaurės Amerikoje gyventojai iki šiol iš šių dumblių ruošia produktą, vadinamą dihe. Spirulina yra daug baltymų ir jis plačiai auginamas daugelyje šalių.

Dumbliai kaip trąša. Dumbliuose yra pakankamai organinių ir mineralinių medžiagų, todėl jie nuo seno naudojami kaip trąšos. Tokių trąšų pranašumai yra tai, kad jose nėra piktžolių sėklų ir fitopatogeninių grybų sporų, o kalio kiekiu lenkia beveik visas naudojamas trąšas. Ryžių laukuose vietoj azoto trąšų plačiai naudojami azotą fiksuojantys melsvadumbliai. Įrodyta, kad dumblių trąšos gali padidinti sėklų daigumą, derlių ir atsparumą ligoms.

Gydomosios dumblių savybės. Liaudies medicinoje dumbliai plačiai naudojami kaip anthelmintinis ir daugelio ligų, tokių kaip struma, nervų sutrikimai, sklerozė, reumatas, rachitas ir kt., gydymui. Įrodyta, kad daugelio rūšių dumblių ekstraktuose yra antibiotinių medžiagų, kurios gali sumažinti kraujospūdį. Ištraukos iš Sargassum, Laminaria ir Saccharines eksperimentuose su pelėmis buvo slopinamas sarkomos ir leukeminių ląstelių augimas. JAV ir Japonijoje iš jų buvo gauti vaistai, padedantys iš organizmo pašalinti radionuklidus. Tokių sorbentų efektyvumas siekia 90–95%.

Dumbliai kaip pramoninių žaliavų šaltinis. Nuo praėjusio amžiaus dumbliai buvo naudojami sodai ir jodui gaminti. Šiuo metu iš dumblių gaunama algino rūgštis ir jos druskos, alginatai, taip pat karageninai ir agaras.

Manitolio alkoholis gaunamas iš rudųjų dumblių – būtinos žaliavos farmakologiniams ir Maisto pramone gaminant vaistus ir maisto produktus diabetikams.

Neigiamas dumblių vaidmuo. Nemažai dumblių (mėlynai žalių, dinofitinių, auksinių, žalių) išskiria toksinus, kurie gali sukelti įvairias gyvūnų, augalų ir žmonių ligas, kai kurios iš jų gali būti mirtinos. Tarp dinofitinių dumblių, sukeliančių „raudonuosius potvynius“ didžiulėse jūrų zonose, genčių rūšys yra toksiškos. Gymnodynium, Noktilyuka, Amphidinium ir kiti.Daugiausia toksiškų rūšių rasta tarp melsvadumblių. Savo veikimu melsvadumblių toksinai kelis kartus pranoksta tokius nuodus kaip kurarė ir botulinas. Dumblių toksiškumas pasireiškia masine hidrobiontų, vandens paukščių mirtimi, apsinuodijimais ir kitomis žmonių ligomis, kurios atsiranda įkvėpus, vartojant vandenį, valgant moliuskus, žuvis ir kt.

Kai kurie dumbliai (auksiniai, geltonai žali, melsvai žali) stipriai išsivystę – „žydi rezervuarai“ gali suteikti vandeniui nemalonų kvapą ir skonį, todėl vanduo tampa negeriamas.

Per didelis dumblių augimas gali neleisti vandeniui patekti per įleidimo filtrus. Yra žinoma, kad laivų užteršimas dumbliais žymiai padidina eksploatavimo išlaidas. Makrofitai gali prisidėti prie naftos platformų ir kitų povandeninių konstrukcijų medžiagų korozijos.

Užteršimo problema yra bene seniausia vandenyno raidoje. Bet koks objektas, kuris liečiasi su jūrine aplinka, greitai pasidengia prie jo prisirišusių organizmų mase: gyvūnais ir dumbliais. Bendras jūroje panardintų substratų plotas sudaro apie 20% viršutinių šelfo dalių paviršiaus ploto. Apskaičiuota, kad bendra užteršimo biomasė siekia milijonus tonų, o padaryta žala siekia milijardus dolerių (Zvyagintsev, 2005). Biologiniu aspektu tai yra natūralus procesas, kuris yra neatsiejama hidrosferos gyvenimo dalis. Tuo pačiu metu užteršimo reiškinys pasiūlė žmogui idėją pramoniniu mastu auginti daugybę vertingų moliuskų rūšių jūrų ūkiuose ( Austrės, midijos, šukutės, perlinės austrės) ir dumbliai ( Sacharinai, Porfyras, Gracilaria, Euchema ir pan.). Dumbliai yra novatoriški teršiantys organizmai. Mikrodumbliai kartu su bakterijomis ant dirbtinių substratų, įleidžiamų į vandenį, paviršiaus sudaro pirminę mikroplėvelę, kuri tarnauja kaip substratas kitiems hidrobiontams nusėsti. Makrodumbliai kartu su vėžiagyviais, moliuskais, hidroidais ir kitais gyvūnais dažnai sudaro pradines daugiamečių užteršimo bendrijų stadijas.

testo klausimai

1. Dumblių vaidmuo gerinant dirvožemio derlingumą.

2. Dumblių vaidmuo vandens ekosistemose.

3. Dumblių vaidmuo sausumos ekosistemose.

4. Dumblių reikšmė geologiniuose procesuose.

5. Dumblių maistinė ir biologinė vertė. Kokius dumblius galima valgyti?

6. Gydomosios dumblių savybės.

7. Kodėl auksinių ir geltonai žalių dumblių augimas rezervuaruose yra nepageidautinas? Kas yra rezervuarų „žydėjimas“?

8. Dumbliai, sukeliantys gyvūnų ir žmonių apsinuodijimus.

9. Užteršimo reiškinys. Dumblių vaidmuo teršiančiose bendruomenėse.

5. ŠIUOLAIKINĖ Dumblių SISTEMA

Gyvų organizmų klasifikacija užėmė žmonių protus nuo Aristotelio laikų. Švedų botanikas Carlas Linnaeusas pirmasis XVIII amžiuje vienai iš augalų grupių pavadino dumblius ir padėjo pamatus fizologija(iš graikų kalbos. phycos - dumbliai ir logotipai - mokymas) kaip mokslas. Tarp dumblių Linėjus išskyrė tik keturias gentis: Hara, Fucus, Ulva ir Konferva. XIX amžiuje buvo aprašyta dauguma (keli tūkstančiai) šiuolaikinių dumblių genčių. Dėl daugybės naujų genčių jas reikėjo sugrupuoti į aukštesnio rango taksonus. Pirmieji bandymai klasifikuoti buvo pagrįsti tik išorinėmis talo ypatybėmis. Pirmasis, kuris pasiūlė dumblių talio spalvą kaip pagrindinį požymį kuriant dideles taksonomines grupes arba megataksą, buvo anglų mokslininkas W. Harvey (Harvey, 1836). Jis nustatė dideles serijas: Chlorospermeae - žalieji dumbliai, Melanospermeae - rudieji dumbliai ir Rhodospermeae - raudonieji dumbliai. Vėliau jie buvo atitinkamai pervadinti Chlorophyceae, Phaeophyceae ir Rhodophyceae.

Šiuolaikinės dumblių sistematikos pagrindus XX amžiaus pirmoje pusėje padėjo čekų mokslininkas A. Pascheris. Jis sukūrė 10 dumblių klasių: mėlynai žalių, raudonų, žalių, auksinių, geltonai žalių, diatomų, rudųjų, dinofitus, kriptofitus ir euglenoidus. Kiekvienai klasei būdingas specifinis pigmentų rinkinys, atsarginiai produktai ir žvynelių struktūra. Šie nuolatiniai didelių taksonų skirtumai paskatino juos laikyti nepriklausomomis filogenetinėmis grupėmis, nesusijusiomis viena su kita, ir atsisakyti dumblių sampratos – dumbliai kaip specifinis taksonominis vienetas.

Taigi žodis „dumbliai“ iš tikrųjų yra ne sisteminė, o ekologinė sąvoka ir pažodžiui reiškia „tai, kas auga vandenyje“. Dumbliai yra žemesni augalai, kuriuose daugiausia yra chlorofilo, jie gali maitintis fototrofiškai ir daugiausia gyvena vandenyje. Visi dumbliai, išskyrus šarofitus, skirtingai nei aukštesni augalai, neturi daugialąsčių lytinių organų su sterilių ląstelių gaubtais.

Šiuolaikinės sistemos daugiausia skiriasi megataksų – departamentų ir karalysčių – skaičiumi ir apimtimi. Skyrių skaičius svyruoja nuo 4 iki 10-12. Rusų fizologinėje literatūroje beveik kiekviena iš minėtų klasių atitinka skyrių. Užsienio literatūroje pastebima katedrų didėjimo ir atitinkamai mažėjimo tendencija.

Parkerio schema (Parker, 1982) yra labiausiai paplitusi klasifikacijos konstrukcijose. Ji pripažįsta padalijimą tarp prokariotinių ir eukariotinių formų. Prokariotinėse formose ląstelės neturi membrana apsuptų organelių. Prokariotams priskiriamos bakterijos ir melsvadės (cianobakterijos). Eukariotinės formos apima visus kitus dumblius ir augalus. Dumblių dalijimasis jau seniai buvo ginčų objektas. Harvey (1836) dumblius išskyrė pirmiausia pagal spalvą. Nors šiuo metu pripažįstama daug daugiau skyrių, didelę reikšmę turi pigmentų sudėtis, biocheminės ir struktūrinės ląstelės struktūros ypatybės. P. Silva (Silva, 1982) išskiria 16 pagrindinių klasių. Klasės skiriasi pigmentacija, saugojimo produktais, ląstelių sienelių ypatybėmis ir žvynelių, branduolio, chloroplastų, pirenoidų ir okelių ultrastruktūra.

Nauja informacija apie dumblių ultrastruktūrą, pastaraisiais dešimtmečiais gauta elektroninės mikroskopijos, genetikos ir molekulinės biologijos metodais, leidžia ištirti smulkiausias ląstelės sandaros detales. Informacijos „sprogimai“ periodiškai skatina mokslininkus persvarstyti nusistovėjusias tradicines idėjas apie dumblių sistematiką. Nuolatinis naujos informacijos srautas skatina naujus klasifikavimo metodus, ir kiekviena siūloma schema neišvengiamai lieka apytikslė. Remiantis šiuolaikiniais duomenimis, organizmai, tradiciškai laikomi žemesniaisiais augalais, yra už Augalų Karalystės ribų. Jie yra įtraukti į daugybę savarankiškai besivystančių grupių. Lentelėje pateikiamos skirtingos interpretacijos megataxa, kuri apima dumblius. Kaip matyti, skirtingi dumblių taksonai gali būti skirtingose ​​filose; ta pati fila gali jungti skirtingas ekologines ir trofines organizmų grupes (lentelė).

Daugiau nei prieš 100 metų K.A. Timiriazevas įžvalgiai pažymėjo, kad „nėra nei augalo, nei gyvūno, bet yra vienas neatsiejamas organinis pasaulis. Augalas ir gyvūnas yra tik vidurkiai, tik tipiniai atvaizdai, kuriuos mes sudarome, abstrahuodami nuo žinomų organizmų ypatybių, teikdami vienam išskirtinę reikšmę, nepaisydami kitų. Dabar negalime nesižavėti jo nuostabia biologine intuicija.

Šiuolaikinė dumblių sistema, aprašyta šioje pamokoje, apima 9 skyrius: mėlynai žalią, raudoną, diatomus, heterokontą, haptofitus, kriptofitus, dinofitus, žaliuosius, šarofitus ir euglenoidus. Pigmentų sudėties panašumas, fotosintezės aparato ir žvynelių struktūra buvo pagrindas aukso rudos spalvos dumblių klases sujungti į vieną didelę grupę - Heterocont arba Įvairūs dumbliai (Ochrophytes).

Su žemesniaisiais augalais susijusių organizmų megasistema

Dumbliai priskiriami žemesniems augalams. Jų yra daugiau nei 30 tūkst. Tarp jų yra ir vienaląsčių, ir daugialąsčių formų. Kai kurie dumbliai yra labai dideli (kelių metrų ilgio).

Pavadinimas „dumbliai“ leidžia manyti, kad šie augalai gyvena vandenyje (gėlame ir jūriniame). Tačiau dumblių galima rasti daugelyje drėgnų vietų. Pavyzdžiui, dirvoje ir ant medžių žievės. Kai kurios dumblių rūšys, kaip ir daugelis bakterijų, gali gyventi ant ledynų ir karštųjų versmių.

Dumbliai priskiriami žemesniems augalams, nes neturi tikrų audinių. Vienaląsčių dumblių kūnas susideda iš vienos ląstelės, kai kurie dumbliai sudaro ląstelių kolonijas. Daugialąsčiuose dumbliuose kūnas yra atstovaujamas talis(Kitas vardas - talis).

Kadangi dumbliai priskiriami augalams, jie visi yra autotrofai. Be chlorofilo, daugelio dumblių ląstelėse yra raudonų, mėlynų, rudų ir oranžinių pigmentų. Pigmentai yra viduje chromatoforai, kurios turi membraninę struktūrą ir atrodo kaip juostelės ar plokštelės ir pan. Rezervinė maistinė medžiaga (krakmolas) dažnai nusėda chromatoforuose.

Dumblių veisimas

Dumbliai dauginasi ir nelytiškai, ir lytiškai. Tarp tipų nelytinis dauginimasis vyrauja vegetatyvinis. Taigi vienaląsčiai dumbliai dauginasi dalindami savo ląsteles į dvi dalis. Daugialąsčių formų atveju talis suskaidomas.

Tačiau nelytinis dauginimasis dumbliuose gali būti ne tik vegetatyvinis, bet ir su pagalba zoospora kurie gaminami zoosporangijose. Zoosporos yra judrios ląstelės su žvyneliais. Jie sugeba aktyviai plaukti. Po kurio laiko zoosporos išmeta žvynelius, pasidengia kiautu ir sukelia dumblius.

Kai kurie dumbliai turi seksualinis procesas, arba konjugacija. Šiuo atveju DNR mainai vyksta tarp skirtingų individų ląstelių.

At lytinis dauginimasis Daugialąsčiai dumbliai gamina vyriškas ir moteriškas gametas. Jie susidaro specialiose ląstelėse. Tuo pačiu metu ant vieno augalo gali susidaryti abiejų tipų arba tik vienos (tik vyriškos arba tik moteriškos) gametos.Išsilaisvinus lytinėms ląstelėms, jos susilieja ir susidaro zigota Sąlygos Paprastai po žiemojimo dumblių sporose atsiranda naujų augalų.

vienaląsčiai dumbliai

Chlamidomonas

Chlamidomonas gyvena organiškai užterštuose sekliuose telkiniuose, balose. Chlamydomonas yra vienaląsčiai dumbliai. Jo ląstelė yra ovalo formos, tačiau vienas iš galų yra šiek tiek smailus ir ant jo yra pora žvynelių. Flagella leidžia pakankamai greitai judėti vandenyje sukant.

Šio dumblio pavadinimas kilęs iš žodžių „chlamys“ (senovės graikų drabužiai) ir „monada“ (paprasčiausias organizmas). Chlamidomono ląstelė yra padengta pektino membrana, kuri yra skaidri ir nėra tvirtai prilipusi prie membranos.

Chlamidomono citoplazmoje yra branduolys, šviesai jautri akis (stigma), didelė vakuolė, kurioje yra ląstelių sulčių, ir pora mažų pulsuojančių vakuolių.

Chlamidomonas turi galimybę judėti link šviesos (dėka stigmos) ir deguonies. Tie. jis turi teigiamą fototaksį ir aerotaksį. Todėl chlamidomonas dažniausiai plaukioja viršutiniuose vandens telkinių sluoksniuose.

Chlorofilas yra dideliame chromatofore, kuris atrodo kaip dubuo. Čia vyksta fotosintezės procesas.

Nors Chlamydomonas yra augalas, galintis fotosintezuoti, jis taip pat gali absorbuoti paruoštas organines medžiagas, esančias vandenyje. Šią savybę žmogus naudoja užterštam vandeniui valyti.

Esant palankioms sąlygoms, Chlamydomonas dauginasi nelytiškai. Tuo pačiu metu jo ląstelė išmeta žvynelius ir dalijasi, sudarydama 4 ar 8 naujas ląsteles. Dėl to chlamidomonas gana greitai dauginasi, o tai sukelia vadinamąjį vandens žydėjimą.

Esant nepalankioms sąlygoms (šalčiui, sausrai), chlamidomonas po savo apvalkalu sudaro 32 arba 64 vienetų gametas. Gametos patenka į vandenį ir susilieja poromis. Dėl to susidaro zigotos, kurios yra padengtos tankiu apvalkalu. Šioje formoje chlamidomonas toleruoja nepalankias aplinkos sąlygas. Susidarius palankioms sąlygoms (pavasaris, lietaus sezonas), zigota dalijasi, suformuodama keturias chlamidomono ląsteles.

Chlorella

Chlorella yra vienaląsčiai dumbliai, gyvenantys gėlame vandenyje ir drėgnoje dirvoje. Chlorella turi sferinę formą be žiuželių. Ji taip pat neturi šviesai jautrios akies. Taigi chlorelė yra nejudri.

Chlorelės apvalkalas yra tankus, jame yra celiuliozės.

Citoplazmoje yra branduolys ir chromatoforas su chlorofilu. Fotosintezė yra labai intensyvi, todėl chlorelė išskiria daug deguonies ir gamina daug organinių medžiagų. Kaip ir chlamidomonas, chlorelė gali pasisavinti paruoštas organines medžiagas, esančias vandenyje.

Chlorella dauginasi nelytiškai dalijantis.

Pleurococcus

Pleurococcus sudaro žalią apnašą ant dirvožemio, medžio žievės, uolų. Tai vienaląsčiai dumbliai.

Pleurokoko ląstelė turi plokštelės pavidalo branduolį, vakuolę ir chromatoforą.

Pleurococcus nesudaro judrių sporų. Jis dauginasi dalijantis ląstelėms į dvi dalis.

Pleurococcus ląstelės gali sudaryti mažas grupes (po 4-6 ląsteles).

Daugialąsčiai dumbliai

Ulotrix

Ulothrix yra žalieji daugialąsčiai gijiniai dumbliai. Paprastai gyvena upėse ant paviršių, esančių netoli vandens paviršiaus. Ulothrix turi ryškiai žalią spalvą.

Ulothrix siūlai nesišakoja, vienu galu tvirtinasi prie pagrindo. Kiekvienas siūlas susideda iš kelių mažų langelių. Siūlai auga dėl skersinio ląstelių dalijimosi.

Chromatoforas ulotrikse yra atviro žiedo formos.

Esant palankioms sąlygoms, kai kurios ulotriksinio siūlelio ląstelės formuoja zoosporas. Sporos turi 2 arba 4 žvynelius. Kai plūduriuojanti zoospora prisitvirtina prie objekto, ji pradeda dalytis, sudarydama dumblių siūlą.

Nepalankiomis sąlygomis ulotrix gali daugintis lytiškai. Kai kuriose jo gijos ląstelėse susidaro gametos, turinčios dvi žiuželes. Palikusios ląsteles, jos susilieja poromis, suformuodamos zigotas. Vėliau zigota pasiskirstys į 4 ląsteles, iš kurių kiekviena sudarys atskirą dumblių giją.

Spirogyra

Spirogyra, kaip ir ulotriksas, yra žalias siūlinis dumblis. Gėlame vandenyje dažniausiai aptinkama spirogyra. Kaupdamasis susidaro purvas.

Spirogyros gijos nesišakoja, susideda iš cilindrinių ląstelių. Ląstelės yra padengtos gleivėmis ir turi tankias celiuliozės membranas.

Spirogyros chromatoforas atrodo kaip spirale susukta juostelė.

Spirogyros branduolys yra pakibęs citoplazmoje ant protoplazminių gijų. Taip pat ląstelėse yra vakuolė su ląstelių sultimis.

Nelytinis dauginimasis spirogyra vykdomas vegetatyviniu būdu: dalijant siūlą į fragmentus.

Spirogyra turi seksualinį procesą konjugacijos forma. Šiuo atveju du siūlai yra vienas šalia kito, tarp jų ląstelių susidaro kanalas. Šiuo kanalu turinys iš vienos ląstelės pereina į kitą. Po to susidaro zigota, kuri, padengta tankiu apvalkalu, žiemoja. Pavasarį iš jo išauga nauja spirogyra.

Dumblių vertė

Dumbliai aktyviai dalyvauja gamtoje esančių medžiagų cikle. Dėl fotosintezės jie išskiria didelį kiekį deguonies ir fiksuoja anglį į organines medžiagas, kuriomis minta gyvūnai.

Dumbliai dalyvauja dirvožemio ir nuosėdinių uolienų susidarymo procese.

Žmonės naudoja daug rūšių dumblių. Taigi agaras-agaras, jodas, bromas, kalio druskos ir klijai gaunami iš jūros dumblių.

AT Žemdirbystė dumbliai naudojami kaip pašarų priedas gyvūnų racione, taip pat kaip kalio trąšos.

Dumblių pagalba valomi užteršti vandens telkiniai.

Kai kurių rūšių dumblius žmonės naudoja maistui (rudadumbliai, porfyras).