Evolúcia zelených rias. Evolučný význam modrozelených rias (oddelenie Cyanophyta). Štruktúra a biochemické vlastnosti. Hlavné faktory ovplyvňujúce vývoj rias

Otázka o pôvod rias ešte ďaleko od konečného rozhodnutia. Existujú rôzne názory na pôvod a vzťah medzi typmi rias. Paleontológia nepochybne naznačuje starobylosť rias.

Pri štúdiu rias je možné venovať pozornosť prítomnosti mobilné pódiá vo vývojovom cykle ich jednotlivých predstaviteľov. Niektorí (napríklad volvox zo zelených rias) trávia celý život v mobilnom stave. Avšak aj u nich (napríklad pri chlamydomonas) sa pozoruje nehybné štádium – stav podobný palmele. S ďalšou komplikáciou rias, rozvojom pevné formy.

V kolobehu vývoja ešte organizovanejších, nehybných foriem je však vo forme pohyblivé štádium zoospóry. Zoospóry nám naznačujú akési spojenie medzi vyššími formami a jednoducho usporiadanými formami, ktoré celý život trávia v mobilnom stave.

Preto sú na začiatku každého typu umiestnené riasy monadickej štruktúry a medzi nimi sú tie, ktoré vykazujú najprimitívnejšiu štruktúru.

Chrysomonas - veľmi starodávna skupina rias, známa z predkambrických ložísk. Vykazujú rodinné väzby s rozsievkami (prítomnosť pazúrikovej škrupiny, leukozínu) a s mnohobičíkovými riasami (farebné cysty, nedostatok škrobu a usadzovanie v zásobe ropy). Chryzomonády a rozsievky pravdepodobne pochádzajú od spoločného predka. Medzi rozsievkami skupina centrický staršia (prítomnosť pohyblivých spermií).

hnedé riasy pôvodom môžu súvisieť aj s chryzomonádami (bežným pigmentom je fukoxantín, prítomnosť rozvetvených foriem u chryzomonád).

Červené riasy (karmínová) nemožno spoľahlivo korelovať s inými typmi rias.

euglenoe nemajú priamy vzťah s inými riasami. Je to tiež slepá vetva evolúcie. Je možné, že pôvodom sú spojené s niektorými zelenými riasami monadickej štruktúry (prítomnosť chlorofylov a a b).

To isté by sa malo povedať o pyrofytické riasy . Stoja oddelene a nedali vznik žiadnym iným riasam.

Najzreteľnejšie sú medzi nimi vzťahy zelené riasy . Sú založené na monadických formách z rádu Volvox ( polytóm, chlamydomonas). Z nich pochádzali koloniálne (gonium, eudorina, volvox). Vzhľadom na prítomnosť imobilných fáz vo vývojovom cykle (stav podobný palmelám pri chlamydomonách) je možné prejsť z Volvoxu na Chlorococcus, nehybný vo vegetatívnom stave. Iné rády rôznych evolučných smerov môžu byť ľahko spojené s Chlorococcus. Takže z jednobunkových, najjednoduchších foriem sa vyvinuli koloniálne ( pediastrum, vodná sieťka) cez protosifón môžete vytriediť siphonales, charakterizované nebunkovou štruktúrou a poradím poukážky.

Chlorokok je zvyčajne odvodený z radu Ulotrix s vláknitými ( Ulothrix) a ďalej lamelové (Ulva) stavba tela. Rad Cladophoraceae je ľahko spojený s Ulotrixom. materiál zo stránky

Rad Edogoniaceae sa nepochybne spája aj s ulotrixami, ale prítomnosť v edogónia zvláštne spermie a špeciálny spôsob bunkového delenia nám neumožňujú načrtnúť jasnejší vzťah so žiadnymi predstaviteľmi týchto buniek.

Medzi charophytické riasy triedy Konjugáty kvôli absencii mobilných štádií nemožno priamo spájať so zelenými riasami. S najväčšou pravdepodobnosťou majú pôvod ako samostatný kmeň prvoka chlorococcus, ktorý predčasne stratil svoju pohyblivosť. Niektorí botanici spájajú konjugáty s najjednoduchšími améboidnými organizmami.

Trieda Charoficial rias vyčnieva v systéme rias. Ide o veľmi staré riasy, ich pozostatky sú známe z devónskych ložísk paleozoickej éry. Pravdepodobne ide o bočný kmeň zelených rias, ktorý sa od nich oddelil vo veľmi ranom štádiu vývoja. Medzičlánky medzi nimi zanikli.

Predpokladá sa, že divízia Cyanophyta (Cyanobacterya) má asi 2000 druhov. Tieto organizmy vznikli pred viac ako 3 miliardami rokov. Predpokladá sa, že zmeny v zložení archejskej atmosféry a jej obohacovanie kyslíkom sú spojené s fotosyntetickou aktivitou cyanobaktérií.

Modré zelené sú najstaršie z rias a najstarší predstavitelia rastlinného sveta. Zahŕňajú 150 rodov, združujúcich 2000 druhov. Majú prokaryotickú štruktúru. Jadrový materiál nie je oddelený membránou od zvyšku obsahu bunky, vnútorná vrstva bunkovej steny pozostáva z mureínu. Charakteristická je modrozelená farba, nachádza sa však ružová a takmer čierna, čo súvisí s prítomnosťou pigmentov: chlorofylu a, fykobilínov (modrá - fykocyanín a červená - fykoeitrín) a karotenoidov. Medzi modrozelenými riasami sa vyskytujú jednobunkové (rod Chroococcus), koloniálne (rod Nostoc) a mnohobunkové vláknité (rod Oscillatoria) organizmy, zvyčajne mikroskopické, menej často vytvárajúce guľôčky, kôry a kríky do veľkosti 10 cm.Niektoré vláknité modro- zelené riasy sa dokážu pohybovať pošmyknutím. Protoplast sa skladá z vonkajšej farebnej vrstvy – chromatoplazmy – a bezfarebnej vnútornej časti – centroplazmy. V chromatoplazme sú lamely (doštičky), ktoré vykonávajú fotosyntézu: sú umiestnené v sústredných vrstvách pozdĺž škrupiny. Centroplazma obsahuje jadrovú substanciu, ribozómy, rezervné substancie (volutínové granule, kyanofycínové zrná s lipoproteínmi) a telá pozostávajúce z glykoproteínov; planktonické druhy majú plynové vakuoly. Chloroplasty a mitochondrie chýbajú. Priečne septá vláknitých modrozelených rias sú vybavené plazmodesmatami. Niektoré vláknité modrozelené riasy majú heterocysty – bezfarebné bunky izolované z vegetatívnych buniek „zátkami“ v plazmodesmatách. Modrozelené riasy sa rozmnožujú delením (jednobunkové) a hormogóniou - úsekmi vlákien (mnohobunkové). Okrem toho slúžia na reprodukciu: akinéty - nepohyblivé pokojové spóry, tvorené výlučne z vegetatívnych buniek; endospóry, ktoré vznikajú niekoľkokrát v materskej bunke; exospóry odlúčené z vonkajšej strany buniek a nanocyty – malé bunky, ktoré sa objavujú v hmote pri rýchlom delení obsahu materskej bunky. V modrozelených riasach neexistuje žiadny sexuálny proces, existujú však prípady rekombinácie dedičných vlastností prostredníctvom transformácie. Modrozelené riasy sú súčasťou planktónu a bentosu sladkých vôd a morí, žijú na povrchu pôdy, v horúcich prameňoch, v snehu; množstvo druhov žije vo vápenatom substráte, niektoré modrozelené riasy sú súčasťou lišajníkov a symbiontov prvokov a suchozemské rastliny(machorasty a cykasy). AT najväčšie množstvá modrozelené riasy sa vyvíjajú v sladkých vodách, niekedy spôsobujú toxické kvitnutie vo vodných nádržiach, čo spôsobuje smrť morských organizmov a vtákov. Za určitých podmienok hromadný rozvoj týchto rias prispieva k tvorbe terapeutického bahna. V niektorých krajinách (Čína) sa na potravu používa množstvo druhov (nostoc, spirulina atď.). Uskutočňujú sa pokusy masovo pestovať riasy na získanie krmiva a potravinových bielkovín. Niektoré modrozelené riasy absorbujú molekulárny dusík a obohacujú ním pôdu.



historickú úlohu. Toto je najstaršia skupina známa vo fosílnom stave z prekambria. Vďaka aktivite modrozelených rias sa objavil kyslík. Koncom prvohôr stratili svoj dominantný význam.

29. Rozšírte podstatu procesu dvojitého oplodnenia u krytosemenných rastlín. Aký je evolučný význam?

Evolučný rozdiel medzi krytosemennými rastlinami a inými oddeleniami rastlín je vzhľad špeciálneho reprodukčného orgánu - kvetu. Výlučná úloha kvetu spočíva v tom, že sa v ňom úplne spájajú všetky procesy nepohlavného a sexuálneho rozmnožovania.Mikro- a megasporogenéza, opelenie a oplodnenie a počiatočné štádiá vývoj embrya.Štrukturálne vlastnosti kvetu zabezpečujú realizáciu týchto funkcií s najmenším výdajom plastických látok a energie.

Ženské telo reprodukcia, ktorá sa nachádza vo vnútri kvetu, je gynoecium - súbor piestikov, muž - androecium (súbor tyčiniek). Podľa prítomnosti oboch týchto útvarov sa rozlišujú jednopohlavné a obojpohlavné kvety.Fylogeneticky sa tyčinka považuje za modifikovaný mikrosporofyl.Ich počet sa pohybuje od jedného do niekoľkých stoviek.

Každá tyčinka pozostáva zo zúženej vláknitej časti - vlákna a zvyčajne rozšírenej časti - prašníka. Prašník má dve polovice spojené spojivom. Každá polovica nesie dve hniezda mikrosporangií. V hniezdach tyčiniek sa uskutočňuje mikrosporogenéza a mikrogametogenéza. V dôsledku toho vzniká peľové zrno, ktoré zvyčajne obsahuje dve bunky – malú generatívnu a väčšiu vegetatívnu. Generatívna bunka sa raz rozdelí a vytvorí 2 samčie gaméty - spermie.Z vegetatívnej bunky pri vyklíčení na stigme vznikne peľová trubica.

Piestik sa tvorí z plodolistov, ktoré fylogeneticky zodpovedajú megasporofylom. Najpodstatnejšia časť piestika na oplodnenie - vaječník - tvorí jedinečnú štruktúru pripomínajúcu uzavretú nádobu, kde sa vyvíjajú spoľahlivo chránené vajíčka. Okrem vaječníka obsahuje piestik predĺženú časť - štýl - a apikálnu časť - stigmu.Stigma piestika je jedinečná štruktúra určená na príjem peľu. Vo vajíčkach obsiahnutých vo vaječníku dochádza k megasporogenéze, megagametogenéze a procesu oplodnenia. Vajíčko po oplodnení vajíčka v ňom obsiahnutého (zriedka bez opl-I) sa vyvinie do semena. Nucellus berie centrálna časť vajíčko a v ňom sa vyvíja zárodočný vak.

Hnojenie vyžaduje zrelý životaschopný peľ, ktorý padol na stigmu piestika, a vytvorený embryonálny vak vo vajíčku. Hnojeniu predchádza klíčenie peľových zŕn. Začína napučaním zrna na povrchu blizny a výstupom z otvoru peľového zrna peľovej trubice. Ako peľová trubica rastie, prechádza do nej jadro vegetatívnej bunky a obe spermie. Peľová trubica zvyčajne vstupuje do jadra cez mikropyle vajíčka. Po preniknutí do embryového vaku sa peľová trubica zlomí (pod vplyvom rozdielu osmotického tlaku v nej a v jadre) a všetok obsah sa naleje dovnútra. Jedna zo spermií sa spojí s vajíčkom a vznikne diploidná zygota, z ktorej potom vznikne embryo. Druhá spermia sa spojí so sekundárnym jadrom, ktoré sa nachádza v strede embryového vaku, čím sa vytvorí triploidné jadro, z ktorého sa potom vyvinie špeciálne výživné tkanivo - endosperm. Ide o dvojité oplodnenie. Ostatné bunky zárodočného vaku sú buď zničené penetráciou peľovej trubice, alebo degenerované.

Biologický význam dvojitého oplodnenia je veľmi veľký. Na rozdiel od nahosemenných rastlín, kde sa pomerne silný haploidný endosperm vyvíja nezávisle od procesu oplodnenia, u krytosemenných rastlín sa triploidný endosperm vytvára iba v prípade oplodnenia. Tým sa dosiahne výrazná úspora zdrojov energie a plastov.

Hnojenie je jedným z najdôležitejších procesov sexuálneho rozmnožovania. Dá sa rozdeliť na tri fázy: opelenie, klíčenie peľu a rast peľovej trubice v pletivách piestika a samotné oplodnenie, teda vytvorenie zygoty.

Procesu oplodnenia v kvete predchádza opelenie - prenesenie peľu z prašníkov na bliznu piestika kvetu rovnakého alebo podobného druhu, čím sa zabezpečí klíčenie peľu a možnosť oplodnenia. Existujú dva typy opelenia – samoopelenie a krížové opelenie.

Pri samoopelení sa peľ toho istého kvetu dostane na bliznu piestika, k opeleniu dochádza v rámci toho istého kvetu. Zároveň sú materské a otcovské dedičné vlastnosti veľmi blízke, preto sú potomkovia zo semien, ktoré vznikli v dôsledku samoopelenia, homogénnejšie z hľadiska dedičných vlastností.

Krížové opelenie prenáša peľ z kvetov iných rastlín rovnakého druhu na bliznu piestika. Hoci materské a otcovské exempláre patria k rovnakému druhu, majú individuálne rozdiely, takže semenné potomstvo počas krížového opelenia je rôznorodejšie z hľadiska dedičných vlastností a zvyčajne vitálnejšie.

Prenos peľu počas krížového opelenia sa uskutočňuje pomocou vetra, hmyzu, vtákov, vody.

Aby došlo k oplodneniu, sú potrebné dve podmienky: zrelý životaschopný peľ, ktorý padol na stigmu piestika, a vytvorený embryonálny vak vo vajíčku. Hnojeniu predchádza klíčenie peľových zŕn. Začína napučaním zrna na povrchu blizny a výstupom z otvoru peľového zrna peľovej trubice. V hustej cytoplazme špičky peľovej trubice prebiehajú intenzívne fyziologické procesy, v dôsledku ktorých tkanivá stigmy a štýlu, do ktorých je peľová trubica zapustená, trochu mäknú. Ako peľová trubica rastie, prechádza do nej jadro vegetatívnej bunky a obe spermie. V drvivej väčšine prípadov preniká peľová trubica do megasporangia (nucellus) cez mikropylu vajíčka, menej často iným spôsobom. Po preniknutí do embryového vaku sa peľová trubica pod vplyvom rozdielu osmotického tlaku v nej a tlaku v jadre pretrhne a všetok obsah sa naleje dovnútra. Jedna zo spermií sa spojí s vajíčkom a vznikne diploidná zygota, z ktorej potom vznikne embryo. Druhá spermia sa spája so sekundárnym jadrom umiestneným v strede embryového vaku, čo vedie k vytvoreniu triploidného jadra, z ktorého sa potom vyvinie špeciálne výživné tkanivo - endosperm (z gréčtiny endon - vnútro, spermie - semeno). Celý tento proces je tzv dvojité oplodnenie. Prvýkrát ho opísal v roku 1898 vynikajúci ruský cytológ a embryológ S. G. Navashin. Ostatné bunky zárodočného vaku – antipódy a synergidy – sú buď zničené prienikom do peľovej trubice, alebo degenerujú.

Hodnota dvojitého oplodnenia je veľmi vysoká. Na rozdiel od nahosemenných rastlín, kde sa pomerne silný haploidný endosperm vyvíja nezávisle od procesu oplodnenia, u krytosemenných rastlín sa triploidný endosperm vytvára iba v prípade oplodnenia. S prihliadnutím na gigantický počet generácií sa tým dosahujú značné úspory energie a plastových zdrojov.

Zygota a primárna bunka endospermu, ktoré majú dvojitú dedičnosť, získavajú väčšiu životaschopnosť a prispôsobivosť podmienkam existencie. To vysvetľuje úlohu mnohých úprav v morfológii a fyziológii kvetu, ktorých cieľom je zabezpečiť krížové opelenie. Do embryového vaku môže preniknúť niekoľko peľových trubíc. Spermie týchto skúmaviek sa však spravidla nezúčastňujú na oplodnení a degenerujú. Fúzii spermií s jadrami samičieho gametofytu predchádza dekondenzácia chromatínu v jadrách.

30. Podľa akých kritérií možno rozlíšiť fytocenózy?

Fytocenóza je priestorový obrys, v rámci ktorého má vegetačný kryt vo svojich rôznych častiach určitú podobnosť vo floristickom zložení, štruktúre a vzťahoch medzi spolubývajúcimi rastlinami. V ekológii sa štúdium fytocenóz využíva na určenie hraníc biogeocenóz.

Fytocenózy môžu byť riadnych členov,tie. zahŕňajú všetky druhy, ktoré môžu rásť v týchto podmienkach alebo neúplné. Pod floristicky neúplné rozumieť spoločenstvám, ktoré nezahŕňajú všetky druhy charakteristické pre daný biotop.

Fytocenológia je veda o vzťahu medzi rastlinami, stavbe rastlín, dynamike fytocenóz, klasifikácii a priestorovom rozložení fytocenóz na veľké plochy. Fytocenóza - akýkoľvek súbor rastlín v danej oblasti územia, ktoré sú vzájomne prepojené a charakterizované určitým zložením a štruktúrou. Fytocenózu charakterizuje: floristické zloženie, početnosť, štruktúra, stanovište. F. si vytvára vlastné fytoprostredie. Skupina homogénnych fytocenóz sa nazýva abstrakcia, skupina asociácií sa nazýva formácia. Štruktúra komunity (distribúcia v priestore a čase):

Vrstvenie - rozloženie po povrchu listu, vertikálna disekcia

Mozaika - horizontálna disekcia fytocenóz

Synusia - akékoľvek priestorovo obmedzené spoločenstvo

Konzorciá sú štrukturálne jednotky spojené s nutričnými vzťahmi a obmedzené priestorom.

Druhy vo fytocenóze sú kombinované:

Podľa taxonómie (druhovej príslušnosti)

Autor: geografické rozloženie

Z ekonomických dôvodov

Podľa foriem života (ekologické a morfologické znaky)

Saturácia druhov – druhové zloženie na jednotku plochy. Málo druhov sa nachádza na zasolených pôdach, v arktické púšte, soľné zóny. Veľká rozmanitosť - v trópoch.

Fytocenóza sa vyznačuje určitým súborom životných foriem rastlín. Formy života - formy, v ktorých je vegetatívne telo rastlín počas života v súlade s vonkajším prostredím. Existuje mnoho klasifikácií. Raunkierov systém: výučba je založená na obnove obličiek Zeme, 2 faktoroch - vlhkosť a teplota, znaky - poloha a spôsob ochrany:

1) fanerofyty (stromy) – sú nad zemou a nie sú ničím chránené

2) chamefites (polokry) - hroty sú nad zemou

3) hemikryptofyty (trvalé trávy) - v nepriaznivom období sú na pôde a chránia ich opadané lístie.

4) kryptofyty (cibuľovité) - rastové body - v zemi, chránené

5) terofyty (vo forme semien - embryo je chránené zemou)

Fytocenóza sa vyznačuje určitým množstvom druhov. Metódy účtovania množstva sa ďalej delia na:

1) vizuálna - vypočítaná v bodoch

2) číselné - množstvo N, objem V, hmotnosť W

3) nepriamy - projektívny kryt

Relatívne účtovné metódy: kvantitatívny pomer druhov zaradených do spoločenstva z hľadiska početnosti, objemu, špecifického pokrytia.

Pri odhadovaní početnosti je dôležité poznať hmotnosť, ktorá sa odhaduje tromi spôsobmi:

Hmotnosť rezaných rastlín (mokré), hmotnosť sušiny na vzduchu (sušené rastliny), suchá hmotnosť (sušené rastliny)

Rozlišujte medzi celkovou hmotnosťou organickej hmoty (W) - ide o živú a mŕtvu hmotu B - hmotnosť živých organizmov (g / m2, kg / m2, t / ha)

Produktivita – schopnosť rastlín produkovať organickú hmotu. Produkcia (miera tvorby organickej hmoty): celková primárna, čistá primárna (Pc), primárna produkcia podstielky (Po), látka používaná heterotrofmi (Pg), látka používaná na rast a dýchanie (Pd).

Ptot \u003d Pch + Po + Pg + Pd

Role rôzne druhy v živote fytocenózy.

Systém MacLeod:

Kapitalistické závody: držať územie; hlavná energia sa vynakladá na udržanie existencie pre rýchly rast na novú sezónu (stromy, cibuľové, drevité)

Proletári: Ľahko sa šíria; hlavná energia sa vynakladá na reprodukciu; produkujú veľa semien a potom odumierajú

Ramensky L.G. Rozlišujeme 3 typy fytocenózy:

1. fialky = bezpečnostné zložky = levy. Sú to rastliny alebo zvieratá, ktoré sa dokážu postaviť za seba a svoje územie; silná konkurencieschopnosť. Na život potrebujú veľa zdrojov.

2. Pacienti = Hardy = Ťavy. Dokáže žiť v extrémnych podmienkach. Nemajú konkurenčnú silu.

3. exlerents = performeri = šakali. V prípade porušenia bezúhonnosti konajú ako opravár.

Systém Grime rozlišuje 3 typy stratégií:

1. súťažný

2. tolerantný

3. ruderálny

Úloha osoby. Od stredného neolitu (1000-2000 pred Kristom) začal človek meniť vegetačný kryt. Až do 12. storočia dub bol kvitnúce plemeno a potom boli vysadené ďalšie stromy. Hlavné typy vplyvov: zmena areálov rastlín, ich redukcia, priamy vplyv na rastlinné spoločenstvá (orba pôdy, ťažba dreva), zmena prostredia (vplyv na rastlinné médiá odvodňovanie močiarov).


#14 Ktoré minerálne prvky sa recyklujú? S akými vlastnosťami min. El-s je schopnosť potkanov ich znovu použiť?

Schopnosť minerálov opätovného využitia – tzv. recyklácia. K recyklovateľnému baníkovi. látky zahŕňajú: dusík, fosfor, draslík.

Dusík je súčasťou bielkovín, enzýmov, nukleových kyselín, chlorofylu, vitamínov, alkaloidov. Úroveň výživy dusíkom určuje veľkosť a intenzitu syntézy bielkovín a iných dusíkatých organických zlúčenín v rastlinách a následne rastové procesy. Nedostatok dusíka má obzvlášť ostrý vplyv na rast vegetatívnych orgánov. Slabá tvorba fotosyntetického listového a stonkového aparátu v dôsledku nedostatku dusíka zasa obmedzuje tvorbu plodníc a vedie k zníženiu úrody a zníženiu množstva bielkovín v produkte.

charakteristický znak hladovanie dusíkom je inhibícia rastu vegetatívnych orgánov rastlín a objavenie sa svetlozelenej alebo dokonca žltozelenej farby listov v dôsledku narušenia tvorby chlorofylu. Dusík sa v rastlinách opätovne používa (recykluje), takže príznaky jeho nedostatku sa objavujú najskôr v spodných listoch.

Fosfor zohráva mimoriadne dôležitú úlohu v procesoch výmeny energie v rastlinných organizmoch. Energia slnečného žiarenia v procese fotosyntézy a energia uvoľnená pri oxidácii predtým syntetizovaných organických zlúčenín pri dýchaní sa v rastlinách akumuluje vo forme energie fosfátových väzieb v takzvaných makroergických zlúčeninách, z ktorých najdôležitejší je adenozín kyselina trifosforečná (ATP). Energia nahromadená v ATP počas fotosyntetickej a oxidačnej fosforylácie sa využíva pre všetky životne dôležité procesy rastu a vývoja rastlín, absorpciu živín z pôdy, syntézu organických zlúčenín a ich transport. Pri nedostatku fosforu je v rastlinách narušená výmena energie a látok.

Nedostatok fosforu má obzvlášť ostrý vplyv na tvorbu reprodukčných orgánov vo všetkých rastlinách. Jeho nedostatok bráni vývinu a spomaľuje dozrievanie, spôsobuje zníženie úrody a zhoršenie kvality produktu. Rastliny s nedostatkom fosforu prudko spomaľujú rast, ich listy získavajú (najprv od okrajov a potom po celom povrchu) sivozelenú, fialovú alebo červenofialovú farbu. V obilninách nedostatok fosforu znižuje odnožovanie a tvorbu úrodných stoniek. Známky hladovania fosforom sa zvyčajne objavujú už na počiatočné štádiá vývoj rastlín, keď majú nedostatočne vyvinutý koreňový systém a nie sú schopné asimilovať ťažko rozpustné pôdne fosfáty.

Draslík podieľa sa na procesoch syntézy a odtoku sacharidov v rastlinách, určuje schopnosť buniek a tkanív zadržiavať vodu, ovplyvňuje odolnosť rastlín voči nepriaznivým podmienkam vonkajšie prostredie a náchylnosť plodín na choroby. Vonkajšie príznaky hladovania draslíkom sa prejavujú hnednutím okrajov listových čepelí.

Otázka pôvodu a vývoja rias je veľmi zložitá vzhľadom na rozmanitosť týchto rastlín, najmä ich submikroskopickú stavbu a biochemické vlastnosti. Riešenie tohto problému je tiež komplikované zlým zachovaním väčšiny rias vo fosílnom stave a absenciou väzieb medzi modernými oddeleniami rastlín vo forme organizmov strednej štruktúry.

Najjednoduchším spôsobom riešenia problému je pôvod prokaryotických (predjadrových) rias - modrozelených, ktoré majú veľa spoločné znaky s fotosyntetickými baktériami. S najväčšou pravdepodobnosťou modrozelené riasy pochádzajú z organizmov blízkych fialovým baktériám a obsahujúcich chlorofyl b.

Čo sa týka pôvodu eukaryotických (jadrových) rias, v súčasnosti neexistuje jediný uhol pohľadu. Existujú dve skupiny teórií, ktoré vychádzajú zo symbiotického alebo nesymbiotického pôvodu. riasy algológia eukaryotické

Podľa teórie symbiogenézy boli chloroplasty a mitochondrie buniek eukaryotických organizmov kedysi nezávislými organizmami: chloroplasty boli prokaryotické riasy, mitochondrie boli aeróbne baktérie. Ako bolo navrhnuté, existovalo niekoľko skupín prokaryotických rias, ktoré sa líšili v súbore pigmentov. V dôsledku záchytu aeróbnych baktérií a prokaryotických rias améboidnými heterotrofnými eukaryotickými organizmami vznikli predkovia moderných skupín eukaryotických rias. Niektorí vedci pripisujú symbiotický pôvod chromozómom a bičíkom.

Teória o symbiotickom pôvode eukaryotických rias a iných organizmov sa v poslednom období obzvlášť rozšírila. Vychádza z dávnej minulosti známe fakty samoreprodukcie spomínaných bunkových organel a o nových údajoch o autonómii chloroplastov a mitochondrií a ich biochemickej podobnosti s prokaryotmi. Táto podobnosť je vyjadrená nasledovne:

  • 1. Chloroplasty a mitochondrie, podobne ako prokaryoty, obsahujú DNA a RNA; obsahujú ribozómy rovnakého typu ako u prokaryotov.
  • 2. Antibiotiká, ktoré inhibujú rast baktérií, inhibujú tvorbu a reprodukciu chloroplastov a mitochondrií eukaryotických organizmov, ale neovplyvňujú rast samotných buniek a tkanív.
  • 3. Mechanizmy fotosyntézy v modrozelených a eukaryotických riasach sú do značnej miery podobné.

Spolu s faktami svedčiacimi v prospech symbiogenézy eukaryotických organizmov však existujú aj údaje, ktoré svedčia o opaku. Napríklad elektrónový transportný systém v chloroplastoch a súbor enzýmov nevyhnutných na tvorbu pigmentov zapojených do fotosyntézy sú regulované génmi, jadrami. Syntéza množstva mitochondriálnych enzýmov závisí od jadra a cytoplazmy. Vzhľadom na tieto a ďalšie skutočnosti nie sú chloroplasty a mitochondrie „autonómne“, ale „poloautonómne“. Čo sa týka samorozmnožovania, našiel sa dokonca aj v povrchovej (kortikálnej) vrstve nálevníkov, ktorých znaky sa dedia v niekoľkých generáciách bez ohľadu na jadro a cytoplazmu. Toto bolo zistené transplantáciou jadra a cytoplazmy iných jedincov s kortikálnou vrstvou s inými znakmi. Samozrejme, nie je možné si predstaviť, že kortikálna vrstva nálevníkov bola kedysi nezávislým organizmom. Takéto experimenty sa na riasach neuskutočnili.

Autonómia chloroplastov a mitochondrií môže rovnako svedčiť o ich kedysi samostatnej existencii, ako aj o pokročilom procese špecializácie a autonómie bunkových organel. Rovnako aj údaje o neúplnej autonómii chloroplastov a mitochondrií možno rovnako dobre považovať za dôkaz ich nesymbiotického pôvodu alebo za príklad straty úplnej autonómie symbiontov v priebehu evolúcie. Zdá sa nám, že čiastočná alebo úplná autonómia bunkových organel od jadra je nevyhnutná podmienka normálne fungovanie eukaryotickej bunky a včasná reakcia jej organel na zmeny životné prostredie. Eukaryotické bunky sú v priemere 10/3 - 10/4 krát väčšie ako prokaryotické bunky. Pri úplnej závislosti organel od jadra by najmenšie narušenie jeho normálneho fungovania, čo i len na krátky čas, napríklad počas mitózy, znamenalo metabolickú poruchu celej bunky.

Nie v prospech symbiotického pôvodu buniek eukaryotických rias svedčí aj nedostatočná podobnosť v štruktúre chloroplastov a buniek modrozelených rias - jedinej modernej prokaryotických rias. Teraz existuje množstvo bezfarebných jednobunkových organizmov, v ktorých žijú zrejmé modrozelené riasy ako symbionty, ktoré vykonávajú funkcie chloroplastov a nazývajú sa cyanella. Cyanella sa líši od voľne žijúcich modrozelených rias. Je zaujímavé, že napríklad v symbiotickej glaukocystii (Glaucocystis nostochinearum), skúmanej pomocou elektrónového mikroskopu, nemá cyanella na rozdiel od voľne žijúcich modrozelených rias škrupinu, čiže symbióza veľmi prebehla. ďaleko tu. Napriek tomu, aj v takejto „zjednodušenej“ forme, cyanella stále zostáva modrozelenou riasou a svojou organizáciou a správaním sa v hostiteľskej bunke sa výrazne nepodobá chloroplastom (podrobnejšie pozri časť „Spolužitie rias s inými organizmami“ ).

Súčasné údaje nám teda neumožňujú prijať teóriu symbiogenézy ako základ pre revíziu spôsobov, akými eukaryotické riasy vznikali a vyvíjali sa.

Ak vychádzame z nesymbiotického pôvodu eukaryotických rias, tak musíme predpokladať, že vznikli z predchodcu spoločného s modrozelenými riasami, ktorý má chlorofyl a a fotosyntézu s uvoľňovaním kyslíka (obr.). Jedinou námietkou proti tomu môže byť rozdiel v zložení bunkovej steny: modrozelené riasy, podobne ako baktérie, majú v bunkovej stene mureín. Vo všeobecnosti, pokiaľ ide o zloženie a štruktúru bunkovej steny, ako aj v reakciách, v dôsledku ktorých sa syntetizujú jej látky, prokaryoty sa výrazne líšia od zvierat aj iných rastlín. Ak by bola takáto námietka prijatá, eukaryotické riasy by museli pochádzať z iných organizmov. Znamenalo by to uznať, že fotosyntéza s účasťou chlorofylu b a uvoľňovaním kyslíka vznikla dvakrát v priebehu vývoja života na Zemi. Vzhľadom na množstvo reakcií, ktoré prebiehajú v procese fotosyntézy za účasti mnohých enzýmov, sa to však zdá byť menej pravdepodobné ako zmena priebehu evolúcie látok bunkovej steny. Eukaryotické riasy zjavne nevyvinuli okamžite tvrdú, tuhú bunkovú stenu vyrobenú z celulózy alebo iných látok. Najprimitívnejšie v eukaryotických riasach by sa samozrejme mala považovať za améboidnú formu štruktúry a bunková stena všetkých moderných prokaryotov má pevnú základňu. V dôsledku toho sú moderné fotosyntetické prokaryoty, t. j. modrozelené riasy, laterálnou, slepou vetvou evolúcie rastlín. Eukaryotické riasy mali len spoločného prokaryotického predka bez tvrdej škrupiny.

Prvým krokom k vzniku eukaryotických rias bolo vytvorenie jadra a chloroplastov. V tomto štádiu vývoja sa objavili červené riasy, ktoré sa vyznačujú absenciou bičíkových štádií, primitívnou štruktúrou chloroplastov a objavením sa druhej odrody chlorofylu, chlorofylu d. Napriek zložitosti vývojového cyklu a anatomickej štruktúry dosiahnutej niektorými zástupcami sa červené riasy ukázali ako laterálna a slepá vetva evolúcie.

Najdôležitejším momentom pri formovaní organického sveta na Zemi bol vývoj motorického aparátu - bičíka v jednobunkových eukaryotoch, postaveného veľmi zvláštnym spôsobom: v ich vnútri je pozdĺž periférie 9 párov fibríl a 2 fibrily sú v stred. S ich vzhľadom sa zrodila centrálna progresívna skupina - fotosyntetické eukaryotické bičíky. Od tohto štádia sa vývoj eukaryotov uberal niekoľkými smermi: v niektorých organizmoch sa okrem chlorofylu a objavil chlorofyl b, c alebo e a množstvo nových doplnkových pigmentov, zatiaľ čo iné organizmy stratili fotosyntetické pigmenty a úplne prešli na heterotrofné. výživa. Súčasne prebiehala evolúcia sprevádzaná úpravou pôvodnej stavby bičíkového aparátu. Napríklad u rozsievok zmizol centrálny pár fibríl, u niektorých zlatých rias sa objavila haptonema (sploštený bičík) s 5-8 jednotlivými fibrilami po obvode a tromi membránami v škrupine. Je pravda, že niektorí výskumníci pripúšťajú, že eukaryotické riasy mohli vzniknúť z heterotrofných eukaryotických organizmov bez bičíkovcov. Ale to by bolo možné, ak by sme predpokladali, že fotosyntéza s uvoľňovaním kyslíka a bičíkov, ktoré majú rovnakú počiatočnú štruktúru u všetkých rias a heterotrofných organizmov, sa objavila dvakrát. Existujú tiež názory, že modrozelené riasy priamo viedli k vzniku červených rias a riasy s bičíkmi pochádzajú z bezfarebných bičíkovcov. To by však znamenalo, že jadro s rovnakou štruktúrou a deliace sa mitoticky sa v priebehu evolúcie vytvorilo dvakrát a rovnaké fotosyntetické systémy s chlorofylom a a chloroplastmi vznikli dvakrát. To všetko je krajne nepravdepodobné.

Podľa vyššie uvedených predstáv o dráhach vzniku eukaryotických rias musia byť heterotrofné bičíkovce odvodené od fotosyntetických nezávisle vo viacerých vetvách. Je jednoduchšie pripustiť opakovanú stratu chloroplastov, ktorá je navyše skutočne pozorovaná u predstaviteľov mnohých skupín jednobunkových rias, ako predpokladať symbiotický pôvod eukaryot alebo opakovaný výskyt fotosyntézy a bičíkov a jadier rovnomerne usporiadaných vo všetkých eukaryotoch. . Strata plastidov niektorými bičíkovcami je o to prijateľnejšia, že fototrofné organizmy, prokaryoty aj eukaryoty, nikdy úplne nestratili schopnosť heterotrofnej výživy, zdedenej po primárnych heterotrofoch, ktoré sa objavili pri vzniku života na Zemi. Všetky organizmy žijúce na Zemi sa zároveň vyznačujú biochemickou jednotou bez ohľadu na spôsob výživy (autotrofný alebo heterotrofný). J. Bernal napríklad napísal: „...pri posudzovaní biochémie ako celku, vrátane procesov vyskytujúcich sa vo všetkých druhoch živočíchov a rastlín, ako aj baktérií a vírusov, sa našla mimoriadna jednota a hospodárnosť. Znovu a znovu sa stretávame s tým istým chemické reakcie a štruktúry - až po detaily atómovej štruktúry. A aj keď existujú variácie, sú to variácie na rovnakú tému. Napríklad porfyríny sa používajú v respiračných enzýmoch, pri fotosyntéze a pri transporte kyslíka u vyšších živočíchov.

Primárne fotosyntetické bičíkovce sa vyvinuli pozdĺž dvoch hlavných línií. V niektorých bičíkoch prevládali hnedé pigmenty, u mnohých zástupcov sa vyvinul druhý chlorofyl - c alebo e a spomedzi rezervných živín začali mnohí zástupcovia vytvárať rôzne modifikácie špecifického polysacharidu laminarínu. Druhý smer vývoja bičíkovcov je charakterizovaný prevahou zelenej farby a prítomnosťou chlorofylu b spolu s chlorofylom a. Stredná poloha medzi týmito dvoma hlavnými smermi bola obsadená bičíkmi, ktoré sa vyvíjali a viedli k vzniku heterogénnej skupiny žltozelených rias so zelenou farbou. Chloroplasty žltozelených rias neobsahujú chlorofyl b a majú rovnakú štruktúru ako väčšina rias s hnedými pigmentmi. Chrysolaminarín sa môže tvoriť ako rezervná látka; škrob a paramylon chýbajú. V rámci každého z týchto smerov evolúcia sledovala niekoľko línií, často paralelne, sprevádzaných vznikom podobných foriem stavby tela.

Bičíky s prevahou hnedých pigmentov sa vyvinuli niekoľkými spôsobmi, ktoré viedli k vzniku rias: zlaté, rozsievky, hnedé a pyrofyty. Posledne menované v skutočnosti predstavujú dve nezávislé divízie, z ktorých jedna, spájajúca dinofytné riasy, sa vyznačuje štruktúrou jadrového aparátu nielen medzi riasami s hnedými pigmentmi, ale aj medzi všetkými eukaryotickými organizmami. Z hnedých rias sa najviac darilo rozsievkam a hnedým riasam. Medzi mikroskopickými riasami morí a kontinentálnych vôd zaujali dominantné postavenie rozsievky. Hnedé riasy sa ukázali byť najviac prispôsobené životu v pobrežnej zóne mora. Vyvinuli množstvo prispôsobení, ktoré sa neskôr objavili na inom základe u suchozemských rastlín. Vzťahuje sa to na prítomnosť sitových trubíc v hnedých riasach, ktoré majú submikroskopickú štruktúru podobnú vodivým prvkom floému vyšších rastlín, ako aj na vývoj sporofytu na gametofyte alebo gametofytu na sporofyte a reprodukciu niektorých druhov prostredníctvom vytvorených semenáčikov sporofytov. Hnedé riasy zachytili v mori najpriaznivejšie miesta pre rast spodných rias, kde je pevná pôda a takmer neustály pohyb vody. Medzi riasami morského dna hnedé riasy zaujímali rovnakú pozíciu ako krytosemenné rastliny na súši. V planktóne morí tvoria významný podiel rastlinných organizmov okrem rozsievok stále len kokkolitofory zo zlatých rias a dinofytných rias.

Evolúcia bičíkovcov so zelenými pigmentmi prebiehala prevažne jedným smerom, pokrývajúcim delenie zelených rias. Veľmi skoro sa z nej oddelili riasy Euglena, ktoré sa nevyvinuli za jednobunkový stav. Z mnohobunkových zelených rias sa ako bočná vetva evolúcie oddelili riasy Chara. Majú najkomplexnejšie orgány sexuálneho rozmnožovania medzi riasami so zelenými pigmentmi, a napriek tomu ide o slepú skupinu, ktorú teraz predstavuje obmedzený počet rodov a druhov pomerne jednotnej štruktúry. V minulých geologických epochách sa zelené riasy bujne rozvíjali dasycladami a sifónmi, ktoré ešte stále zohrávajú zásadnú úlohu v živote tropických morí. Evolúcia zelených rias vo vodnom prostredí neviedla k vzniku zložitých a veľkých tkanivových stielok porovnateľných s hnedými a červenými riasami. Pokračovaním evolúcie zelených rias bol vznik fotosyntetických vyšších suchozemských rastlín.

Pôvod suchozemských rastlín sa niekedy pokúša spájať s hnedými riasami kvôli existencii mnohobunkových sporangií a gametangií, ktoré sa mylne považujú za mnohobunkové rozmnožovacie orgány. Nádržky hnedých rias sú rozdelené do komôr v poslednom okamihu, keď sa v nich tvoria zooidy, čo sa u suchozemských rastlín nepozoruje. Zároveň sa hnedé riasy veľmi líšia od suchozemských rastlín v súbore pigmentov, rezervných živín a chemickom zložení škrupiny.

RIASY - bezcievne spórové rastliny obsahujúce chlorofyl v bunkách, a preto schopné fotosyntézy.

Pojem „riasy“ je vedecky vágny. Slovo „riasy“ doslova znamená len to, že ide o rastliny, ktoré žijú vo vode, avšak nie všetky rastliny vo vodných útvaroch možno vedecky nazvať riasami, rastliny ako trstina, trstina, orobince, lekná, tobolky vajíčok, malé zelené platne žaburinka a pod. sú semenné (alebo kvitnúce) rastliny. Vedecký termín "riasy" nie je pre tieto rastliny použiteľný, nazývajú sa vodné rastliny.

Pojem „riasy“ nie je systematický, ale biologický. Riasy (Algae) sú kombinovanou skupinou organizmov, ktorých hlavná časť je podľa moderných koncepcií zahrnutá do ríše rastlín (Plantae), v ktorej tvoria dve podkráľovstvá: fialové alebo červené riasy - Rhodobionta. a skutočné riasy - Phycobionta (v treťom podkráľovstve kráľovstva Medzi rastliny patria vyššie (embryonálne alebo listnaté) rastliny - Embryobionta). Ostatné organizmy klasifikované ako riasy sa už nepovažujú za rastliny: modrozelené a prochlorofytné riasy sa často považujú za nezávislú skupinu alebo sú klasifikované ako baktérie a riasy euglena sú niekedy klasifikované ako podkráľovstvo zvierat - najjednoduchšie. Rôzne skupiny rias vznikli v rôznych časoch a zjavne od rôznych predkov, ale v dôsledku evolúcie v podobných biotopoch získali mnoho podobných znakov.

Organizmy, ktoré sú zoskupené ako riasy, majú množstvo spoločných znakov. Z morfologického hľadiska je pre riasy najvýznamnejším znakom absencia mnohobunkových orgánov - koreňov, listov, stoniek, typických pre vyššie rastliny. Takéto telo rias, ktoré nie je rozdelené na orgány, sa nazýva stélka alebo stélka.

Riasy majú jednoduchšie (v porovnaní s vyššie rastliny) anatomická stavba – neexistuje vodivý (cievny) systém, preto sú riasy klasifikované ako rastliny bezcievne rastliny. Riasy nikdy nevytvárajú kvety a semená, ale rozmnožujú sa vegetatívne alebo spórami.

Bunky rias obsahujú chlorofyl, vďaka ktorému sú schopné na svetle asimilovať oxid uhličitý (t.j. prijímať potravu fotosyntézou), sú prevažne obyvateľmi vodného prostredia, no mnohé sa prispôsobili životu v pôde a na jej povrchu, na skalách, na kmeňoch stromov a v iných biotopoch.

Organizmy klasifikované ako riasy sú extrémne heterogénne. Riasy patria k prokaryotom (až jadrové organizmy) a na eukaryoty (skutočné jadrové organizmy). Telo rias môže mať všetky štyri stupne zložitosti, všeobecne známe pre organizmy: jednobunkové, koloniálne, mnohobunkové a nebunkové, ich veľkosti sa líšia vo veľmi širokom rozmedzí: najmenšie zodpovedajú bakteriálnym bunkám (nepresahujú 1 mikrón v priemere) a najväčšie morské hnedé riasy dosahujú dĺžku 30 – 45 m.

Riasy sú rozdelené do veľkého počtu oddelení a tried a ich rozdelenie do systematické skupiny(taxóny) sa vyrába podľa biochemických znakov (súbor pigmentov, zloženie bunkovej membrány, typ rezervných látok), ako aj podľa submikroskopickej štruktúry. Moderná taxonómia rias sa však vyznačuje širokou škálou systémov. Ani na najvyšších taxonomických úrovniach (superkráľovstvá, podkráľovstvá, divízie a triedy) sa taxonómovia nedokážu dohodnúť.

Podľa jedného z moderné systémy, riasy sú rozdelené do 12 oddelení: modrozelené, prochlorofytné, červené, zlaté, rozsievky, kryptofyty, dinofyty, hnedé, žltozelené, euglenické, zelené, char. Celkovo je známych asi 30 tisíc druhov rias.

Veda o riasach sa nazýva algológia alebo fykológia, považuje sa za samostatný odbor botaniky. Riasy sú objekty na riešenie problémov súvisiacich s inými vedami (biochémia, biofyzika, genetika atď.) Algologické údaje sa berú do úvahy pri vývoji všeobecných biologických problémov a ekonomických úloh.

Vývoj aplikovanej algológie sa uberá tromi hlavnými smermi: 1) využitie rias v medicíne a v rôznych oblastiach hospodárstva; 2) riešiť problémy životného prostredia; 3) zhromažďovanie údajov o riasach na riešenie problémov iných odvetví.

Biológovia sú presvedčení, že žiadna rastlina na súši sa nedá porovnať s liečivou silou morských rias.

Život pôvodne vznikol v mori a tieto vodné organizmy nahromadili počas obdobia evolúcie nebývalé biologické zloženie. Sú to pre človeka mimoriadne potrebné látky ako laminarín, fukoidan, soli kyseliny algínovej, aminokyseliny, makro- a mikroelementy.

Domáce produkty na báze morských rias sa vyvíjali pomerne dlho. Hlavným cieľom výskumu bolo vyriešiť problém nízkej stráviteľnosti morských rias Laminaria Japonica a Fucus.

Steny týchto rastlín sú pokryté silnou celulózou, ktorú ľudské telo nie je schopné rozložiť. Preto stráviteľnosť Laminaria a Fucus osobou nepresahuje 4%. To veľmi sťažuje medicínske využitie rias.

V dôsledku cieľavedomej práce ruských vedcov (A.N. Razumov, A.G. Odinets a ďalší) bola patentovaná špeciálna metóda nízkoteplotnej hydrolýzy, ktorá umožňuje štiepenie steny rias bez straty akejkoľvek užitočnej zložky z jej zloženia.

Na základe tejto technológie bol získaný produkt z morských rias vo forme biogélu určený na diétnu (liečebnú a preventívnu) výživu.

Uskutočnilo sa asi 20 klinických štúdií, podľa ktorých sa biogél odporúča v komplexnej terapii na:
- ochorenia gastrointestinálneho traktu (dysbakterióza, zápcha, chronická gastritída atď.);
- ochorenia štítnej žľazy (hypotyreóza);
- koronárne ochorenie srdcia;
- arteriálna hypertenzia;
- ateroskleróza;
- metabolické poruchy;
- oslabená imunita
- všetky formy intoxikácie

Pôvod rias

Evolúcia » Pôvod života na Zemi » Pôvod rias

Medzi riasy patria nižšie jednobunkové a mnohobunkové rastliny. Existuje 12 oddelení rias: pyrofyty, kryptofyty, zlaté, rozsievky, žltozelené, hnedé, červené, euglenoidy, characeae, prochlorofyty, zelené. Pôvod a priebeh evolúcie rias zatiaľ nie je objasnený. Predpokladá sa, že v prekambriu existovali najmenej tri skupiny fototrofných prokaryotov, ktoré využívali vodu ako donor elektrónov.

Sinice obsahujú podobne ako chloroplasty chlorofyl a a pri fotosyntéze uvoľňujú kyslík.
Zelené prokaryoty s chlorofylom b. Predpokladá sa, že z nich vznikli plastidy zelených rias a euglenoidov.
Žlté prokaryoty, ktoré obsahujú chlorofyl c, viedli k vzniku plastidov dinobičíkovcov, zlatých, rozsievok a hnedých rias.
Vznik eukaryotických rias je prezentovaný ako výsledok série endosymbióz medzi prokaryotmi. Plastidy zelených a červených rias sú výsledkom symbiózy fagotrofných eukaryotov a fototrofných prokaryotov. Preto majú ich plastidy vnútorný obal (membrána prokaryotickej bunky) a vonkajší obal (membrána vakuol).

Zelené a červené riasy sa objavili asi pred 3 miliardami rokov. Najprv sa objavili jednobunkové a potom koloniálne riasy. Asi pred miliardou rokov sa objavili mnohobunkové riasy.

Medzi zelenými riasami sa zachovali formy, z ktorých množstvo dáva predstavu o zložitosti organizácie v prípade vzniku mnohobunkovosti v rastlinách: chlamydomonas (1-bunka), gonium (4-bunka), stephanosféra ( 8-bunková), pandorina (16-bunková), eudorina (32-bunková), Volvox (40 tisíc somatických a generatívnych buniek).

Široká rozmanitosť flóry planéty Zem teší a fascinuje biológov. Rastliny sú domovom a potravou pre predstaviteľov živočíšneho sveta a v mnohých oblastiach ich využívajú aj ľudia. Živé organizmy nestoja bokom morské hlbiny najmä riasy. Špeciálna hodnota kvôli ich jedinečné vlastnosti vlastnia červené riasy, ktoré sa aktívne používajú v medicíne, priemysle a poľnohospodárstvo.

Červené riasy sa aktívne používajú v medicíne, priemysle a poľnohospodárstve.

Popis a spôsoby reprodukcie

Červené riasy (Rhodophyta) sú vodné rastliny vyskytujúce sa najmä v morských vodách. Nájdené fosílie naznačujú, že rastliny tejto skupiny už existovali na planéte pred viac ako 1 miliardou rokov. V súčasnosti existuje od 500 do 1000 druhov červených rias, z toho asi 200 sladkovodných druhov.

Hlavné odrody červených rias:

  • Bangiye (bangiophyceae);
  • floridea (florideophyceae);
  • anfeltia (ahnfeltia);
  • phyllophora (phyllophora);
  • porfýr (porfyra);
  • gelidium (gelidium).

Červené riasy, ktorých zástupcovia sa od iných druhov líšia obsahom nielen zeleného pigmentu chlorofylu v chloroplastoch, získavajú svoju farbu vďaka prítomnosti červených fykoerytrínov, modrých fykobilínov a žltých karotenoidov v kompozícii. Keď sa tieto pigmenty zmiešajú s chlorofylom, zafarbia rastlinu do rôznych odtieňov červenej.

Riasy sú schopné vnímať širšie spektrum ultrafialových lúčov, vďaka čomu môžu rásť v hĺbke 100 až 500 m. Vo vode sa riasy javia ako čierne vďaka silnému pohlcovaniu slnečného žiarenia a na súši sčervenajú.

Rastlinné stélky sú reprezentované mnohobunkovými formami a majú odlišnú štruktúru:

  • huňatý;
  • listnatý;
  • nitkový;
  • lamelové.

Červené riasy môžu rásť v hĺbkach 100 až 500 m.

Červená riasa je nejedinečný názov pre predstaviteľov tohto oddelenia. Kvôli ich schopnosti akumulovať purpurový škrob (polymér glukózy) ako rezervnú látku sa nazývajú aj purpurové. Okrem toho bunky týchto rastlín obsahujú viacsýtne alkoholy a uhlík s nízkou molekulovou hmotnosťou.

V niektorých druhoch (napríklad corallina) je prítomný uhličitan horečnatý a vápenatý, ktoré umožňujú vytvorenie špeciálnej kostry. Fialové ryby tvoria základ koralových útesov. Bunky rias sú tvorené z vnútornej celulózy a vonkajšej amorfnej vrstvy, z ktorej sa izoluje agar.

Metódy chovu:

  1. asexuálne. Rozmnožovanie bičíkovitými spórami. Toto je vlastnosť mnohých druhov červených rias;
  2. vegetatívny. Prevažne zástupcovia plemena triedy Bagnian a Floridian;
  3. sexuálne. Rozmnožovanie oogamiou. Tento proces možno stručne opísať takto: keď oogónium ženského pohlavného orgánu pritiahne spermie špeciálnym výbežkom (trichogina), v dôsledku zložitého vývoja sa vytvorí gonimoblast - vláknitá štruktúra, z ktorej klíčia spóry.

Červené riasy sa rozmnožujú nepohlavne, vegetatívne a sexuálne.

Použitie šarlátovej

Bagryanka sa používajú v priemysle a varení. Obsahujú veľké množstvo vitamínov a minerálov a ich základom sú ľahko stráviteľné bielkoviny. Mastné kyselinyčervené riasy pomáhajú pri obnove pokožky tým, že sa podieľajú na procese budovania bunkových membrán. Z nich sa izoluje agar-agar, ktorý sa používa ako prírodná náhrada želatíny.

Druhy červených rias, ktoré sa používajú na výrobu agaru:

  • keramika;
  • gracilaria;
  • anfeltia;
  • hélidium.

Červené riasy obsahujú veľa vitamínov a minerálov, používajú sa pri varení

Porfýrové červené riasy sa konzumujú ako potravinový výrobok v Spojených štátoch, Kórei, Japonsku a Číne. Považuje sa za gurmánske jedlo a vo veľkom sa pestuje na špecializovaných farmách. Porfýr je bohatý na provitamín A, vápnik, fosfor, horčík, fluór a vitamíny skupiny B. Tieto látky obnovujú rovnováhu minerálov a pomáhajú posilňovať cievne steny.

V kozmeteológii sa fialová používa pri výrobe produktov na boj proti starnutiu pokožky. Sú antioxidanty a zabraňujú oxidačným procesom v tele. Okrem toho karotenoidy a polysacharidy obsiahnuté v týchto rastlinách zvlhčujú pokožku a majú liftingový účinok.

Menej hodnotné druhy purpury sa využívajú v poľnohospodárstve na hnojenie pôdy a kŕmenie hospodárskych zvierat. Na morské dno slúžia ako zdroj potravy a úkryt pre hlbokomorských obyvateľov.

Červené riasy majú množstvo vlastností vďaka čomu sa využívajú v medicíne a príbuzných odboroch. Podieľajú sa na obnove buniek pankreasu, sú súčasťou expektoračných liekov.

Bagryanyki majú také užitočné vlastnosti:

  • imunomodulačné;
  • antivírusové;
  • antimikrobiálne;
  • antibakteriálne;
  • antimutagénne;
  • protizápalové;
  • antimykotikum.

Červené riasy sú tiež užitočné v medicíne vďaka svojim protizápalovým vlastnostiam.

Použitie agaru sa neobmedzuje len na prípravu želé, džemov a marmelád. Aktívne sa používa v mikrobiológii na pestovanie kolónií baktérií a húb a ich následné štúdium. Agar-agar je v tomto odvetví nenahraditeľný, pretože bez neho by nebol možný vývoj liekov na boj s nebezpečnými vírusmi.

Agar-agar sa používa na výrobu mäkkých kapsúl na lieky ktoré je potrebné rozptýliť. Najdôležitejšou zložkou druhu chondrus (írsky mach) sú polysacharidy nazývané karagénany. Majú tendenciu interferovať s rastom buniek vírusu HIV.

Aga-agarová riasa sa používa na výrobu mäkkých kapsúl na lieky

Chov v domácich akváriách

V poslednej dobe sa obsah akvárií neobmedzuje len na starostlivosť o ryby. Aqua dizajn si každým rokom získava na popularite. Červené riasy ako základný prvok výzdoby akvária mu dodávajú nádherný vzhľad a atmosféru horúcich krajín. Nie vždy karmínová však môže dobre zapadnúť do krehkého ekosystému domáceho akvária. Vyžadujú vytvorenie špeciálnych podmienok a starostlivú starostlivosť.

Aby sa zabránilo narušeniu akváriového mikroprostredia, je potrebné:

  1. Osvetlenie dávky.
  2. Získajte bylinožravé ryby.
  3. Znížte prevzdušňovanie a nasaďte na filter difuzér, aby ste obmedzili výkon.
  4. Vodu vymieňajte častejšie (do 20 %) a pôdu vysušte.

Významnými predstaviteľmi sú červené riasy flóry moriach a sladkých vodách. Našli uplatnenie v mnohých oblastiach života, a ich prospešné vlastnosti naďalej priťahovať pozornosť výskumníkov.