1. Aká je štruktúra rastlinnej bunky?
2. Čo sú plastidy?
3. Aké plastidy poznáte?
4. Čo sú pigmenty?
5. Čo je rastlinné tkanivo?

Riasy sú najstaršie rastliny na Zemi. Žijú hlavne vo vode, ale existujú druhy, ktoré žijú na vlhkej pôde, kôre stromov a iných miestach s vysokou vlhkosťou.

Medzi riasy patria jednobunkové a mnohobunkové rastliny. Riasy patria k nižším rastlinám, nemajú korene, stonky, listy. Riasy sa rozmnožujú nepohlavne (jednoduchým delením buniek alebo spórami) a pohlavne.

Napriek relatívne jednoduchej štruktúre majú rôzne skupiny rias svoje vlastné charakteristiky a pochádzajú od rôznych predkov.

Zelené riasy žijú v slanej a sladkej vode, na súši, na povrchu stromov, kameňov či budov, na vlhkých, tienistých miestach. Druhy žijúce mimo vody sú počas sucha nečinné. Protozoa zelené riasy- jednobunkový (obr. 58).

Ryža. 58. Jednobunkové riasy

Očividne ste v lete pozorovali „kvitnutie“ vody v mlákach a jazierkach a pri silnom osvetlení v akváriách. "Kvitnúca" voda má smaragdový odtieň. Ak naberiete trochu tejto vody, ukáže sa, že je priehľadná, ale obsahuje malé suspendované „častice“. V kvapke takejto vody pod mikroskopom je jasne viditeľných veľa rôznych jednobunkových zelených rias, ktoré jej dodávajú smaragdový odtieň.

Počas „kvitnutia“ malých mlák či nádrží vo vode sa najčastejšie vyskytuje jednobunková riasa Chlamydomonas (v preklade z gréčtiny – „najjednoduchší organizmus pokrytý šatami“ – ulita). Chlamydomonas je jednobunková zelená riasa hruškovitého tvaru. Vo vode sa pohybuje pomocou dvoch bičíkov umiestnených na prednom, užšom konci bunky (obr. 59).

Ryža. 59. Chlamydomonas a chlorella

Vonku sú chlamydomonas pokryté priehľadnou membránou, pod ktorou sa nachádza cytoplazma s jadrom, červené „oko“ (červené teliesko citlivé na svetlo), veľká vakuola naplnená bunkovou šťavou a dve malé pulzujúce vakuoly. Chlorofyl a ďalšie pigmenty v chlamydomonách sa nachádzajú vo veľkom plastide v tvare pohára, ktorý sa v riasach nazýva chromatofór (v preklade z gréčtiny - „prenášajúci svetlo“). Chlorofyl obsiahnutý v chromatofóre dáva zelenú farbu celej bunke.

Ďalšia jednobunková zelená riasa - chlorella - je široko rozšírená v sladkých vodách a na vlhkých pôdach (pozri obr. 59). Jeho malé guľovité bunky sú viditeľné iba mikroskopom. Vonku je bunka chlorelly pokrytá membránou, pod ktorou je cytoplazma s jadrom a v cytoplazme - zelený chromatofór.

Štruktúra zelených jednobunkových rias

1. Na sklíčko mikroskopu položte kvapku „kvitnúcej“ vody, prikryte krycím sklíčkom.
2. Preskúmajte jednobunkové riasy pri malom zväčšení. Hľadajte Chlamydomonas (telo v tvare hrušky so špicatým predným koncom) alebo chlorellu (guľovité telo).
3. Vytiahnite časť vody spod krycieho sklíčka pomocou prúžku filtračného papiera a preskúmajte bunku rias pri veľkom zväčšení.
4. Nájdite škrupinu, cytoplazmu, jadro, chromatofór v bunke rias. Venujte pozornosť tvaru a farbe chromatofóru.
5. Nakreslite bunku a označte názvy jej častí. Skontrolujte správnosť kresby podľa nákresov učebnice.

Pravdepodobne ste venovali pozornosť zeleným plakom v spodnej časti stromov, na plotoch a pod. Tvoria ich rôzne jednobunkové zelené riasy, ktoré sa prispôsobili suchozemskému životu (obr. 60). Pod mikroskopom sú viditeľné jednotlivé bunky alebo skupiny buniek zelených rias. Jediným zdrojom vlhkosti pre tieto riasy sú zrážky (dážď a rosa). Pri nedostatku vody resp nízke teploty Pleurokoky a iné suchozemské riasy môžu stráviť časť svojho života v kľude.

Ryža. 60. Zelené riasy na kmeni stromu

U mnohobunkových predstaviteľov zelených rias má telo (thallus) formu vlákien alebo plochých listových útvarov. V tečúcich vodách môžete často vidieť jasne zelené zhluky hodvábnych nití pripevnených k podvodným skalám a háčikom. Ide o mnohobunkovú vláknitú zelenú riasu ulotrix (obr. 61). Jeho vlákna pozostávajú z množstva krátkych buniek. V cytoplazme každého z nich sa nachádza jadro a chromatofór vo forme otvoreného kruhu. Bunky sa delia a vlákno rastie.

Ryža. 61. Mnohobunkové zelené riasy

V stojatých a pomaly tečúcich vodách často plávajú alebo sa usadzujú na dne klzké jasne zelené hrudky. Vyzerajú ako bavlna a tvoria ich zhluky vláknitých rias spirogyra (pozri obr. 61). Predĺžené cylindrické bunky spirogyry sú pokryté hlienom. Vo vnútri buniek - chromatofóry vo forme špirálovo skrútených pások.

Mnohobunkové zelené riasy žijú aj vo vodách morí a oceánov. Príkladom takejto riasy je ulva alebo morský šalát, dlhý asi 30 cm a hrubý len dve bunky (pozri obr. 61).

Najkomplexnejšiu štruktúru v tejto skupine rastlín majú charofyty žijúce v sladkovodných nádržiach. Tieto početné zelené riasy svojím vzhľadom pripomínajú prasličky. V akváriách sa často pestuje riasa Chara nitella alebo flexibilný lesk (pozri obr. 61).

Characeae majú útvary, ktoré sa tvarom a funkciou podobajú koreňom, stonkám a listom, ale štruktúrou nemajú nič spoločné s týmito orgánmi vyšších rastlín. Napríklad sú pripevnené k zemi pomocou bezfarebných rozvetvených vláknitých buniek, ktoré sa nazývajú rizoidy (z gréckych slov "riza" - koreň a "eidos" - pohľad).

Hnedé riasy sú hlavne morské rastliny. generál vonkajší znak tieto riasy - žltkastohnedá farba talí.

Hnedé riasy sú mnohobunkové rastliny. Ich dĺžka sa pohybuje od mikroskopických až po gigantické (niekoľko desiatok metrov). Thallus týchto rias môže byť vláknitý, guľovitý, lamelárny, huňatý. Niekedy obsahujú vzduchové bubliny, ktoré držia rastlinu vo vode vzpriamene. Na zem hnedé riasy pripevnené rizoidmi alebo diskovito zarastenou základňou talu.

Niektoré hnedé riasy vytvárajú skupiny buniek, ktoré možno nazvať tkanivami.

V našich moriach Ďalekého východu a v moriach Severného ľadového oceánu rastie veľká hnedá riasa chaluha alebo morská riasa (obr. 62). V pobrežnom páse Čierneho mora sa často vyskytuje hnedá riasa cystoseira (pozri obr. 62).

Ryža. 62. Hnedé riasy

Červené riasy alebo fialové sú hlavne mnohobunkové morské rastliny (obr. 63). V sladkej vode sa nachádza len niekoľko druhov karmínových. Veľmi málo červených rias je jednobunkových.

Ryža. 63. Červené riasy

Veľkosti karmínovej sa zvyčajne pohybujú od niekoľkých centimetrov po meter dĺžky. Ale medzi nimi sú aj mikroskopické formy. Bunky červených rias okrem chlorofylu obsahujú červené a modré pigmenty. V závislosti od ich kombinácie sa farba karmínovej mení od jasne červenej až po modrozelenú a žltú.

Navonok sú červené riasy veľmi rozmanité: vláknité, valcovité, lamelárne a koralové, členité a rozvetvené v rôznej miere. Často sú veľmi krásne a rozmarné.

V mori sa červené riasy nachádzajú všade v rôznych podmienkach. Zvyčajne sa prichytávajú na skalách, balvanoch, umelých štruktúrach a niekedy aj na iných riasach. Vďaka tomu, že červené pigmenty sú schopné zachytiť aj veľmi malé množstvo svetla, môžu fialové rásť do značnej hĺbky. Možno ich nájsť aj v hĺbke 100-200 m.V moriach našej krajiny sú rozšírené fylofory, porfýry atď.

Hodnota rias v prírode a ľudskom živote. Riasy sa živia rybami a inými vodnými živočíchmi. Riasy absorbujú oxid uhličitý z vody a ako všetky zelené rastliny Uvoľňujú kyslík, ktorý dýchajú živé organizmy žijúce vo vode. Riasy produkujú obrovské množstvo kyslíka, ktorý sa nielen rozpúšťa vo vode, ale aj uvoľňuje do atmosféry.

Človek využíva morské riasy v chemickom priemysle (obr. 64). Získava sa z nich jód, draselné soli, celulóza, alkohol, kyselina octová a ďalšie produkty. Riasy sa používajú ako hnojivá a používajú sa na kŕmenie hospodárskych zvierat. Z niektorých druhov červených rias sa získava želatínová látka agar-agar, ktorá je potrebná v cukrárskom, pekárskom, papierenskom a textilnom priemysle. Mikroorganizmy sa pestujú na agare na použitie v laboratórnom výskume.

Ryža. 64. Význam a využitie rias

V mnohých krajinách sa riasy používajú na prípravu rôznych jedál. Sú veľmi užitočné, pretože obsahujú veľa uhľohydrátov, vitamínov a sú bohaté na jód.

Často sa jedia Laminaria (morské riasy), Ulva (morský šalát), porfýr atď.

Chlamydomonas, chlorella a ďalšie jednobunkové zelené riasy sa využívajú pri biologickom čistení odpadových vôd.

Nadmerný rast rias, napríklad v zavlažovacích kanáloch alebo rybníkoch, môže byť škodlivý. Preto sa kanály a nádrže musia pravidelne čistiť od týchto rastlín.

Prítomnosť rias je nevyhnutnou podmienkou pre normálny život vodných útvarov. Ak sa do nich vysypú splašky, chemický odpad, kovový šrot, hnijúce drevo a iné materiály, potom to nevyhnutne vedie k smrti rias, iných rastlín a zvierat, výskytu mŕtvych a infikovaných nádrží.

Nové koncepty

Morské riasy. Chromatofor. Rhizoidy. Chlamydomonas. Chlorella. Kelp

Otázky

1. Prečo sú riasy klasifikované ako nižšie rastliny?
2. Kde žijú zelené jednobunkové riasy?
3. Aká je štruktúra chlamydomonas?
4. Kde žijú a akú štruktúru majú zelené mnohobunkové riasy?
5. Kde žijú hnedé riasy a akú majú štruktúru?
6. Kde žijú a akú štruktúru majú červené riasy?
7. Čo je talus?
8. Čo je chromatofór?
9. Čo sú to rhizoidy? Prečo sa nedajú nazvať koreňmi?
10. Aký význam majú riasy v prírode?
11. Ako človek používa riasy?

Myslieť si

Prečo aj veľkým mnohobunkovým riasam chýba cievny systém?

Úlohy pre zvedavcov

Opatrne odstráňte zelený povlak z kôry niekoľkých stromov. Pripravte sklíčka a preskúmajte ich pod mikroskopom. Zvážte bunky rias, ktoré tvoria zelený povlak. Skúste zistiť, či je tvorená jedným alebo viacerými druhmi rias.

Vieš to...

• V mnohých častiach sveta sa pozoruje takzvaný „červený sneh“. U nás sa tento jav vyskytuje na Kaukaze, Severnom Urale, v niektorých regiónoch Sibíri a Arktíde. Nezvyčajnú farbu snehu spôsobujú takzvané snežné chlamydomonas. Jeho bunky obsahujú červený pigment. Keď sa horné vrstvy snehu roztopia, bunky tejto riasy sa začnú veľmi rýchlo množiť a zafarbia sneh vo všetkých odtieňoch červenej: od svetloružovej až po krvavo červenú a tmavo karmínovú. Niekedy oblasť pokrytá "červeným snehom" dosahuje niekoľko kilometrov štvorcových.
• Obrie tichomorské hnedé riasy rastú 45 cm za deň a dosahujú dĺžku 60 m.
• V oblasti Baham sa červené riasy našli v hĺbke 269 m, napriek tomu, že v takejto hĺbke voda absorbuje 99,9995 % slnečného žiarenia.

Podmorský svet vždy priťahoval ľudí svojim jasom, nebývalou krásou, rozmanitosťou a neprebádanými záhadami. Úžasné zvieratá, ohromujúce rastliny rôznych veľkostí - všetky tieto nezvyčajné organizmy nenechajú nikoho ľahostajným. Okrem toho okom viditeľný veľkí predstavitelia flóry, sú tu aj tí najmenší, viditeľní len pod mikroskopom, ale tým nestrácajú svoj význam a význam v celkovej biomase oceánu. Sú to jednobunkové riasy. Ak zoberieme celkovú produkciu, ktorú produkujú podvodné rastliny, tak väčšinu z nich produkujú tieto maličké a úžasné stvorenia.

Riasy: všeobecná charakteristika

Vo všeobecnosti sú riasy podkráľovstvom nižších rastlín. Patria do tejto skupiny z toho dôvodu, že ich telo nie je rozčlenené na orgány, ale je reprezentované súvislým (niekedy vypreparovaným) talom alebo talom. Namiesto koreňového systému majú zariadenia na pripevnenie k substrátu vo forme rizoidov.

Táto skupina organizmov je veľmi početná, má rôznorodú formu a štruktúru, životný štýl a biotopy. Rozlišujú sa tieto časti tejto rodiny:

• červená;
• hnedá;
• zelená;
• zlatý;
• rozsievky;
• kryptofytický;
• žltá zelená;
• euglenoe;
• dinosaury.

Každé z týchto oddelení môže zahŕňať jednobunkové riasy a zástupcov s mnohobunkovým talom. Nachádzajú sa aj tieto formy organizmov:

• koloniálne;
• vláknité;
• voľne plávajúce;
• pripojené a iné.

Pozrime sa podrobnejšie na štruktúru, životnú aktivitu a reprodukciu zástupcov presne jednobunkových organizmov patriacich do rôznych tried rias. Zhodnoťme ich úlohu v prírode a ľudskom živote.

Vlastnosti štruktúry jednobunkových rias

Aké sú špecifické vlastnosti, ktoré umožňujú existenciu týchto drobných organizmov? Po prvé, hoci majú iba jednu bunku, vykonáva všetky životne dôležité funkcie celého organizmu:

• rast;
• rozvoj;
• jedlo;
• dych;
• reprodukcia;
• premávka;
• výber.

Tieto jednobunkové organizmy majú tiež funkciu dráždivosti.

Vo svojej vnútornej štruktúre nemajú jednobunkové riasy žiadne vlastnosti, ktoré by mohli prekvapiť zainteresovaného výskumníka. Všetky rovnaké štruktúry a organely ako v bunkách rozvinutejších organizmov. Bunková membrána má schopnosť absorbovať okolitú vlhkosť, takže telo môže byť ponorené pod vodu. To umožňuje, aby sa riasy vo väčšej miere usadzovali nielen v moriach, oceánoch a iných vodných útvaroch, ale aj na súši.

Všetci zástupcovia majú jadro s genetickým materiálom, okrem modrozelených rias, ktoré sú prokaryotickými organizmami. Bunka tiež obsahuje štandardné povinné organely:

• mitochondrie;
• cytoplazma;
• endoplazmatické retikulum;
• Golgiho aparát;
• lyzozómy;
• ribozómy;
• bunkové centrum.

Znakom možno nazvať prítomnosť plastidov obsahujúcich jeden alebo iný pigment (chlorofyl, xantofyl, fykoerytrín a ďalšie). Zaujímavosťou je aj fakt, že jednobunkové riasy sa môžu voľne pohybovať vo vodnom stĺpci pomocou jedného alebo viacerých bičíkov. Nie však všetky druhy. Existujú aj formy pripevnené k substrátu.

Rozšírenie a biotopy

Vďaka svojej malej veľkosti a niektorým štrukturálnym vlastnostiam sa jednobunkovým riasam podarilo rozšíriť po celom svete. Obývajú:

• sladkovodné útvary;
• moria a oceány;
• močiare;
• povrchy skál, stromov, kameňov;
• polárne pláne pokryté snehom a ľadom;
• akvária.

Kdekoľvek ich môžete stretnúť! Jednobunkové nostokokové riasy, príklady modrozelených alebo cyanobaktérií, sú teda obyvateľmi permafrostu Antarktídy. Tieto organizmy, ktoré majú vo svojom zložení rôzne pigmenty, zdobia snehobielu krajinu úžasným spôsobom. Maľujú sneh v ružových, fialových, zelených, fialových a modrých tónoch, čo samozrejme vyzerá veľmi krásne.

Zelené jednobunkové riasy, ktorých príklady sú: chlorella, trentepolia, chlorococcus, pleurococcus - žijú na povrchu stromov a pokrývajú ich kôru zeleným povlakom. Spôsobujú, že povrch kameňov, horná vrstva vody, pozemky, strmé útesy a iné miesta získavajú rovnakú farbu. Patria do skupiny suchozemských alebo vzdušných rias.

Vo všeobecnosti nás všade obklopujú zástupcovia jednobunkových rias, jednoducho je možné si ich všimnúť iba pomocou mikroskopu. Červené, zelené a tiež sinice žijú vo vode, vzduchu, povrchoch produktov, zemi, rastlinách a živočíchoch.

Reprodukcia a životný štýl

Životný štýl konkrétnej riasy by sa mal prediskutovať v každom prípade. Niekto dáva prednosť voľnému plávaniu vo vodnom stĺpci a vytvára fytobentos. Iné druhy sú umiestnené vo vnútri organizmov zvierat a vstupujú s nimi do symbiotického vzťahu. Iné sa jednoducho prichytia k substrátu a vytvoria kolónie a vlákna.

Ale reprodukcia jednobunkových rias je proces podobný všetkým zástupcom. Toto je obvyklé vegetatívne delenie na dve časti, mitóza. Sexuálny proces je extrémne zriedkavý a iba vtedy, keď sa vyskytnú nepriaznivé podmienky existencie.

Nepohlavné rozmnožovanie sa redukuje na nasledujúce štádiá.

1. Prípravné. Bunka rastie a vyvíja sa, hromadí živiny.
2. Organely pohybu (bičíky) sú redukované.
3. Potom začína proces replikácie DNA a súčasné vytváranie priečneho zúženia.
4. Centroméry naťahujú genetický materiál pozdĺž rôznych pólov.
5. Zúženie sa uzavrie a bunka sa rozdelí na polovicu.
6. Cytokinéza prebieha súčasne so všetkými týmito procesmi.

Výsledkom sú nové dcérske bunky identické s rodičovskými. Dopĺňajú chýbajúce časti tela a začínajú samostatný život, rast a vývoj. Životný cyklus jednobunkového jedinca teda začína delením a končí sa ním.

Vlastnosti štruktúry zelených jednobunkových rias

Hlavná vlastnosť je bohatá zelená farba, ktorý má bunku. Vysvetľuje sa to tým, že v zložení plastidov prevláda pigmentový chlorofyl. Preto sú tieto organizmy schopné samy pre seba produkovať organickú hmotu. To ich v mnohých ohľadoch spája s vyššími suchozemskými predstaviteľmi flóry.

Štrukturálne znaky zelených jednobunkových rias sú tiež v nasledujúcich všeobecných vzorcoch.

1. Rezervnou živinou je škrob.
2. Taký organoid ako chloroplast je obklopený dvojitou membránou, ktorá sa nachádza vo vyšších rastlinách.
3. Na pohyb sa používajú bičíky pokryté chĺpkami alebo šupinami. Môžu byť od 1 do 6-8.

Je zrejmé, že štruktúra zelených jednobunkových rias ich robí zvláštnymi a približuje ich k vysoko organizovaným zástupcom suchozemských druhov.

Kto patrí do tohto oddelenia? Najznámejší predstavitelia:

• chlamydomonas;
• volvox;
• chlorella;
• pleurokoka;
• euglena zelená;
• akrosifónia a iné.

Pozrime sa bližšie na niektoré z týchto organizmov.

Chlamydomonas

Tento zástupca patrí do takého oddelenia ako zelené jednobunkové riasy. Chlamydomonas je prevažne sladkovodný organizmus s niektorými štrukturálnymi znakmi. Je charakterizovaná pozitívnou fototaxiou (pohyb smerom k svetelnému zdroju) v dôsledku prítomnosti svetlocitlivého oka na prednom konci bunky.

Biologická úloha chlamydomonas spočíva v tom, že je producentom kyslíka v procese fotosyntézy, cenným zdrojom krmiva pre hospodárske zvieratá. Tiež sú to riasy, ktoré spôsobujú „kvet“ nádrží. Jej bunky sa ľahko kultivujú v umelých podmienkach, preto si genetici vybrali chlamydomonas ako objekt laboratórneho výskumu a experimentov.

Chlorella

Do zeleného oddelenia patrí aj jednobunková riasa Chlorella. Jeho hlavným rozdielom od všetkých ostatných je, že žije iba v a jeho bunka je bez bičíkov. Schopnosť fotosyntézy umožňuje využitie chlorelly ako zdroja kyslíka vo vesmíre (na lodiach, raketách).

Vo vnútri bunky je unikátny komplex a vitamíny, vďaka ktorým je táto riasa vysoko cenená ako základ krmiva pre hospodárske zvieratá. Dokonca aj pre človeka by jej konzumácia bola veľmi prospešná, pretože 50% bielkovín v jej zložení je lepších energetická hodnota veľa obilnín. Stále sa však neudomácnil ako potrava pre ľudí.

Ale chlorella sa úspešne používa na biologickú úpravu vody. Tento organizmus môžete pozorovať v sklenenej miske so stojatou vodou. Na stenách sa vytvára klzký zelený povlak. Toto je chlorella.

Euglena zelená

Jednobunková riasa patrí do oddelenia Euglena. Nezvyčajný, predĺžený tvar tela so špicatým koncom ho odlišuje od ostatných. Má tiež svetlocitlivé oko a bičík pre aktívny pohyb. Zaujímavosťou je, že Euglena je mixotrof. Môže sa živiť heterogénne, ale vo väčšine prípadov vykonáva proces fotosyntézy.

Po dlhú dobu existovali spory o príslušnosti tohto organizmu k akémukoľvek kráľovstvu. Podľa niektorých znakov je to zviera, podľa iných rastlina. Žije vo vodných útvaroch znečistených organickými zvyškami.

Pleurococus

Sú to zaoblené zelené organizmy, ktoré žijú na skalách, zemi, kameňoch, stromoch. Na povrchoch vytvárajú modrozelený povlak. Patria do čeľade chaetoforových rias zeleného oddelenia.

V lese sa dá navigovať práve pleurokokom, pretože sa usadzuje len na severnej strane stromov.

rozsievky

Jednobunková riasa je rozsievka a všetky jej sprievodné druhy. Spolu tvoria rozsievky, ktoré sa líšia jednou zaujímavosťou. Zhora je ich klietka pokrytá krásnou vzorovanou škrupinou, na ktorej je nanesený prírodný vzor kremíkových solí a jeho oxidu. Niekedy sú tieto vzory také neuveriteľné, že to vyzerá ako nejaká architektonická štruktúra alebo zložitá kresba umelca.

Časom mŕtvi zástupcovia rozsievok tvoria cenné ložiská hornín, ktoré ľudia využívajú. V zložení bunky prevládajú xantofyly, takže farba týchto rias je zlatá. Sú cennou potravou pre morské živočíchy, keďže tvoria významnú časť planktónu.

červené riasy

Ide o druhy, ktorých farba sa mení od svetločervenej po oranžovú a gaštanovú. V zložení bunky dominujú iné pigmenty, ktoré potláčajú chlorofyl. Zaujímajú nás jednobunkové formy.

Do tejto skupiny patrí trieda rias bangui, ktorá zahŕňa približne 100 druhov. Väčšina z nich je jednobunková. Hlavným rozdielom je prevaha karoténov a xantofylov, fykobilínov nad chlorofylom. To vysvetľuje sfarbenie zástupcov oddelenia. Medzi jednobunkovými červenými riasami je niekoľko najbežnejších organizmov:

• porfýridium.
• chrootse.
• geotrichum.
• asterocytis.

Hlavné biotopy sú oceánske a morské vody miernych zemepisných šírkach. V trópoch sú oveľa menej bežné.

porfýridium

Každý môže pozorovať, kde žijú jednobunkové riasy tohto druhu. Vytvárajú krvavočervené filmy na zemi, stenách a iných vlhkých povrchoch. Zriedka existujú sami, väčšinou sa zhromažďujú v kolóniách obklopených hlienom.

Ľudia ich používajú na štúdium procesov, ako je fotosyntéza v jednobunkových organizmoch a tvorba molekúl polysacharidov vo vnútri organizmov.

Chrootece

Táto riasa je tiež jednobunková a patrí do červeného oddelenia, triedy Bangiaceae. Jeho hlavným rozlišovacím znakom je vytvorenie hlienovej "nohy" na pripevnenie k substrátu. Je zaujímavé, že táto „noha“ môže presiahnuť veľkosť samotného tela takmer 50-krát. Hlien je produkovaný samotnou bunkou v procese života.

Tento organizmus sa usadzuje na pôdach a vytvára tiež výrazný červený povlak, klzký na dotyk.

Morské riasy- ide o mnohobunkové, prevažne vodné, eukaryotické fotosyntetické organizmy, ktoré nemajú tkanivá, alebo ktorých telo nie je diferencované na vegetatívne orgány (t. j. patria do podoblasti nižších rastlín).

❖ Systematické delenie rias(líšia sa štruktúrou talu, súborom fotosyntetických pigmentov a rezervných živín, charakteristikami reprodukčných a vývojových cyklov, biotopom atď.):
■ Zlatá;
■ Zelená (príklady: spirogyra, ulotrix);
■ Červená (príklady: porfýr, fylofora);
■ Hnedá (príklady: lekcia, fukus);
■ Chara (príklady: hara, nitella);
■ Rozsievky (príklad: lymofora) atď.
Počet druhov rias je viac ako 40 tisíc.

❖Habitat rias: sladká a slaná voda, mokrá pôda, kôra stromov, horúce pramene, ľadovce atď.

❖ Environmentálne skupiny riasy: planktónový, bentický (), suchozemský, pôdny atď.

Planktonické formy predstavujú zelené, zlaté a žltozelené riasy, ktoré majú špeciálne zariadenia na uľahčenie prenosu vody: zníženie hustoty organizmov (plynové vakuoly, lipidové inklúzie, želatínová konzistencia) a zvýšenie ich povrchu (rozvetvené výrastky, sploštený alebo predĺžený tvar tela , atď.).

bentické formy žijú na dne nádrží alebo obaľujú predmety vo vode; pripevnené k substrátu rizoidmi, bazálnymi diskami a prísavkami. V moriach a oceánoch sú zastúpené hlavne hnedými a červenými riasami a v sladkých vodách - všetkými oddeleniami rias, okrem hnedých. Bentické riasy obsahujú veľké chloroplasty s vysokým obsahom chlorofylu.

Ground, alebo vzduchu, riasy (zvyčajne zelené alebo žltozelené riasy) vytvárajú nálety a filmy rôznych farieb na kôre stromov, vlhkých kameňoch a skalách, plotoch, strechách domov, na povrchu snehu a ľadu atď. Pri nedostatku vlhkosti sú suchozemské riasy impregnované organickými a anorganickými látkami.

Pôda riasy (hlavne žltozelené, zlaté a rozsievky) žijú v hrúbke pôdnej vrstvy v hĺbke do 1-2 m.

Vlastnosti štruktúry rias

Telo rias nie je rozdelené na vegetatívne orgány a je reprezentované silným a elastickým thallus (thallus) . Štruktúra talu je vláknitá (príklad: ulotrix, spirogyra), lamelárna (príklad: chaluha), rozvetvená alebo huňatá (príklad: hara). Rozmery - od 0,1 mm do niekoľkých desiatok metrov (pre niektoré hnedé a červené riasy). Tálus rozvetvených a huňatých rias je členitý a má lineárne segmentovanú štruktúru; v ňom možno rozlíšiť hlavnú os, "listy" a rizoidy.

Niektoré riasy majú špeciálne vzduchové bubliny , ktoré držia talus na hladine vody, kde je možnosť maximálneho zachytenia svetla pre fotosyntézu.

Slez mnohých rias vylučuje hlien, ktorý vypĺňa ich vnútorné dutiny a čiastočne sa vylučuje von, pomáha lepšie zadržiavať vodu a zabraňuje dehydratácii.

Bunky talu rias nie sú diferencované a majú priepustnú bunkovú stenu, ktorej vnútorná vrstva pozostáva z celulózy a vonkajšia vrstva z pektínu a (u mnohých druhov) množstvo ďalších zložiek: vápno, lignín, kutín (ktorý zadržiava ultrafialové lúče a chráni bunky z nadmernej straty vody počas odlivu ) atď. Škrupina plní ochranné a podporné funkcie a zároveň poskytuje možnosť rastu. Pri nedostatku vlhkosti škrupiny výrazne hustnú.

Cytoplazma bunky vo väčšine rias tvorí tenkú vrstvu medzi veľkou centrálnou vakuolou a bunkovou stenou. Cytoplazma obsahuje organely: chromatofóry , endoplazmatické retikulum, mitochondrie, Golgiho aparát, ribozómy, jedno alebo viac jadier.

Chromatofory sú organely rias obsahujúce fotosyntetické pigmenty, ribozómy, DNA, lipidové granule a pyrenoidy . Na rozdiel od chloroplastov vyšších rastlín sú chromatofóry rozmanitejšie v tvare (môžu byť miskovité, stuhovité, lamelárne, hviezdicovité, diskovité atď.), veľkosti, počtu, štruktúre, umiestnení a súbore fotosyntetických pigmenty.

V plytkej vode ( zelená ) fotosyntetické pigmenty rias sú najmä chlorofyly a a b, ktoré pohlcujú červené a žlté svetlo. O hnedá riasy žijúce v stredných hĺbkach, kde preniká zelené a modré svetlo, fotosyntetické pigmenty sú chlorofyly a a c, ako aj k arotínu a fukoxantínu majúci hnedú farbu. V červených riasach žijúcich v hĺbkach do 270 m sú fotosyntetické pigmenty chlorofyl d (charakteristický len pre túto skupinu rastlín) a majú červenkastú farbu. fykobilíny- fykoerytrín, fykocyanín a alofykokyanín, ktoré dobre pohlcujú modré a fialové lúče.

Pyrenoidy- špeciálne inklúzie, ktoré sú súčasťou matrice chromatofóru a sú zónou syntézy a akumulácie rezervných živín.

Náhradné látky z rias:škrob, glykogén, oleje, polysacharidy atď.

Chov rias

Riasy sa rozmnožujú nepohlavne a pohlavne.

❖ Rozmnožovacie orgány rias (jednobunkové):
■ sporangia (orgány nepohlavného rozmnožovania);
■ gametangia (orgány sexuálnej reprodukcie).

❖ Spôsoby nepohlavného rozmnožovania rias: vegetatívne (úlomky talu) alebo jednobunkové zoospóry.

❖ Formy sexuálneho procesu v riasach:
■ izogamia - fúzia mobilných gamét identickej štruktúry a veľkosti,
■ heterogamie - fúzia mobilných gamét rôznych veľkostí (väčšia sa považuje za ženu),
■ oogamia - splynutie veľkého nehybného vajíčka so spermiou,
■ konjugácia- splynutie obsahu dvoch nešpecializovaných buniek.

Pohlavný proces končí vytvorením diploidnej zygoty, z ktorej sa vytvorí nový jedinec alebo sa vytvoria pohyblivé bičíky. zoospóry , slúžiace na presídľovanie rias.

❖ Zvláštnosti reprodukcie rias:
■ u niektorých druhov rias je každý jedinec schopný vytvárať (v závislosti od ročného obdobia alebo podmienok prostredia) spóry aj gaméty;
■ pri určité typy riasy, funkcie nepohlavného a sexuálneho rozmnožovania vykonávajú rôzni jedinci - sporofyty (tvoria spóry) a gametofyty (tvoria gaméty);
■ vo vývojovom cykle mnohých druhov rias (červené, hnedé, niektoré zelené) dochádza k striktnému striedaniu generácií – sporofyt a gametofyt ;
■ gaméty rias majú spravidla taxíky, ktoré určujú smer ich pohybu v závislosti od intenzity svetla, teploty atď.;
■ nebičíkové spóry robia améboidný pohyb;
■ v morských riasach sa uvoľňovanie spór alebo gamét zhoduje s prílivom; vo vývoji zygoty nie je žiadne obdobie odpočinku (t.j. zygota sa začína vyvíjať ihneď po oplodnení, aby nebola odnesená do mora).

Hodnota rias

❖ Význam rias:
■ produkujú organickú hmotu prostredníctvom fotosyntézy;
■ nasýtiť vodu kyslíkom a absorbovať z nej oxid uhličitý;
■ sú potravou pre vodné živočíchy;
■ sú predkami rastlín, ktoré obývali krajinu;
■ podieľal sa na tvorbe horských vápencov a kriedových hornín, niektorých druhov uhlia a ropných bridlíc;
■ zelené riasy čistia vodné útvary znečistené organickým odpadom;
■ sú používané ľuďmi ako organické hnojivá a kŕmne prísady v strave zvierat;
■ používajú sa v biochemickom, potravinárskom a voňavkárskom priemysle na výrobu bielkovín, vitamínov, alkoholov, organických kyselín, acetónu, jódu, brómu, agar-agaru (potrebný na výrobu marmelády, marshmallow, suflé atď.), lakov, farbív , lepidlo;
■ mnohé druhy sa využívajú na ľudskú výživu (kelp, niektoré zelené a červené riasy);
■ niektoré druhy sa používajú pri liečbe rachitídy, strumy, gastrointestinálnych a iných chorôb;
■ bahno z odumretých rias (sapropel) sa používa v bahennej terapii;
■ môže spôsobiť kvitnutie vody.

zelené riasy

❖ Spirogyra

■ Habitat:čerstvé stojaté a pomaly tečúce nádrže, kde tvorí svetlozelené bahno; bežné v Bielorusku.

■ Tvar tela: tenké nitkovité; bunky sú usporiadané v rade.

■ Štrukturálne vlastnosti bunky majú cylindrický tvar s dobre definovanou bunkovou stenou; pokryté pektínovou škrupinou a sliznicou. Chromatofor je stužkový, špirálovito stočený. Vakuola zaberá väčšinu bunky. Jadro je umiestnené v strede a je spojené vláknami s parietálnou cytoplazmou; obsahuje haploidnú sadu chromozómov.

■ Rozmnožovanie: asexuálne vykonávané pretrhnutím vlákna na krátke úseky; chýba tvorba spór. sexuálny proces - konjugácia. V tomto prípade sú dva pramene rias zvyčajne umiestnené paralelne k sebe a rastú spolu pomocou kopulačných výrastkov alebo mostíkov. Potom sa bunkové membrány v miestach kontaktu vlákien rozpustia a vytvoria priechodný kanál, cez ktorý sa obsah jednej z buniek presunie do bunky druhého vlákna a spojí sa s jeho protoplastom, čím sa vytvorí zygota s hustou škrupinou. Zygota sa delí na meiózu; vytvoria sa 4 jadrá, tri z nich odumrú; zo zvyšnej bunky po období pokoja sa vyvinie dospelý jedinec.

❖ Ulotrix

■ Habitat:čerstvé, menej často morské a brakické vodné útvary, pôda;

Ďaleký východ štátny technický

rybárska univerzita

Ústav morskej biológie A.V. Zhirmunsky FEB RAS

L.L. Arbuzovej

I.R. Levenets

Morské riasy

Recenzenti:

– V.G.Chavtur, doktor biologických vied, profesor Katedry morskej biológie a akvakultúry, Štátna univerzita Ďalekého východu

– S.V. Nesterova, PhD, vedúca výskumníčka, Laboratórium flóry Ďalekého východu, Botanická záhrada-Institut, pobočka Ďalekého východu Ruskej akadémie vied

Arbuzova L.L., Levenets I.R. Riasy: Uch. vyrovnanie Vladivostok: Dalrybvtuz, IBM FEB RAN, 2010. 177s.

Príručka poskytuje aktuálne informácie o anatómii, morfológii, taxonómii, životnom štýle a praktickom význame rias.

Učebnica je určená pre študentov bakalárskeho štúdia v odboroch "Vodné biozdroje a akvakultúra" a "Ekológia a manažment prírody" v dennej a externej forme vzdelávania, magisterom z ekológie, biológie, ichtyológie a chovu rýb.

© Štát Ďalekého východu

technický rybolov

univerzita, 2010

©Ústav morskej biológie. A.V. Zhirmunsky FEB RAS, 2010

ISBN …………………………..

Úvod …………………………………………………………………………

1. Štruktúra buniek rias ………………………………………

2. Všeobecné vlastnosti rias …………………………………

2.1. Druhy potravín ………………………………………………………

2.2. Druhy talí ………………………………………………………..

2.3. Rozmnožovanie rias …………………………………………..

2.4. Životné cykly rias ……………………………….

3. Ekologické skupiny rias ………………………………….

3.1. Riasy vodných biotopov …………………………..

3.1.1. Fytoplanktón ………………………………………………………….

3.1.2. Fytobentos …………………………………………………………..

3.1.3. Riasy extrémnych vodných ekosystémov …………………

3.2. Riasy mimovodných biotopov ………………………

3.2.1. Aerofilné riasy ………………………………………….

3.2.2. Edafofilné riasy ………………………………….

3.2.3. Litofilné riasy …………………………………………..

4. Úloha rias v prírode a praktický význam ………

5. Moderná systematika rias ………………………..

5.1. Prokaryotické riasy ………………………………….

5.1.1. Oddelenie modrozelených rias ………………………

5.2. Eukaryotické riasy ………………………………….

5.2.1. Oddelenie červených rias ………………………………….

5.2.2. Oddelenie rozsievok ……………………….

5.2.3. Oddelenie rias Heterocont ………………………….

Trieda hnedé riasy …………………………………

Trieda Zlaté riasy …………………………………

Trieda rias Sinura …………………………..

Trieda Feotamnia rias ………………………

Trieda rias Rafid ………………………….

Trieda rias Eustigma …………………………

Trieda Žltozelené riasy ………………………

5.2.4. Oddelenie Primnesiophyte rias ……………….

5.2.5. Oddelenie kryptofytných rias …………………………

5.2.6. Oddelenie zelených rias …………………………………………

5.2.7. Oddelenie rias Chara ………………………………….

5.2.8. Oddelenie dinofytných rias ………………………

5.2.9. Oddelenie rias Euglena …………………………

Literatúra ………………………………………………………………………

Slovníček pojmov …………………………………………………….

Aplikácia ………………………………………………………………….

ÚVOD

Riasy tradične spájajú heterogénnu skupinu talu, fotosyntetických, spórových avaskulárnych organizmov. Rovnako ako všetky nižšie rastliny, reprodukčné orgány rias sú bez obalov, telo nie je rozdelené na orgány, neexistujú žiadne tkanivá. Riasy zahŕňajú eukaryotické aj prokaryotické formy. Posledne menované, na rozdiel od chlorobaktérií, pri fotosyntéze uvoľňujú do okolia voľný kyslík.

Riasy zaujímajú dominantné postavenie v sladkých aj morských vodách. Keďže sú hlavnými producentmi, do značnej miery určujú produktivitu rýb vo vodných ekosystémoch. Vďaka fotosyntetickej aktivite obohacujú riasy vodu o kyslík a znižujú množstvo oxidu uhličitého. Majú jedinečnú schopnosť akumulovať rôzne škodlivé látky z okolitého vodného prostredia, ako aj uvoľňovať do prostredia metabolity, ktoré brzdia rast patogénnych mikroorganizmov. Riasy, meniace chemické zloženie vody, často prispievajú k jej čisteniu. Kvalitatívne a kvantitatívne zloženie skupín rias je dôležitým ukazovateľom ekologického stavu vodných útvarov. Množstvo druhov sa používa ako indikátory znečistenia vôd.

Štúdium rias je míľnikom v príprave špecialistov v oblasti marikultúry, chovu rýb a morskej ekológie. Poznatky o stavbe, ekológii a systematike rias sú základom pre štúdium hydrobiológie, ichtyológie, ekológie, ichtyotoxikológie; sú tiež potrebné na hodnotenie zdrojovej základne vodných útvarov a zostavovanie komerčných prognóz.

V poslednej dobe sa vďaka moderným metodickým technikám podarilo získať nové informácie o jemnej štruktúre, fyziológii a biochémii rias, čo spôsobilo revíziu tradičných predstáv. Najväčšími zmenami prešla taxonómia nižších rastlín, medzi ktoré patria aj riasy. Moderné informácie o systematike a štruktúre rias sa zároveň neodrážajú vo vzdelávacej literatúre o botanike a špeciálna literatúra o fykológii nie je dostupná širokému publiku študentov.

Tento tutoriál poskytuje najnovšie informácie o štruktúre, morfológii, taxonómii, ekológii a praktickom význame rias. Uvádza sa opis najvýznamnejších taxónov rias.

Učebnica je určená pre študentov bakalárskeho štúdia v odboroch "Vodné biozdroje a akvakultúra" a "Ekológia a manažment prírody" v dennej a externej forme štúdia, magisterských odboroch ekológia, ichtyológia, chov rýb a akvakultúra.

Na príprave podkladov pre túto príručku sa podieľali učitelia Dalrybvtuzu a špecialisti v oblasti hydrobiológie a fykológie Ďalekého východu pobočky Ruskej akadémie vied.

1. ŠTRUKTÚRA BUNIEK RIAS

Prokaryotické riasy sú bunkovou štruktúrou podobné baktériám: chýbajú im membránové organely, ako sú jadro, chloroplasty, mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát.

Eukaryotické riasy obsahujú štruktúrne prvky charakteristické pre bunky vyšších rastlín (obr. 1).

Ryža. 1. Dospelá rastlinná bunka bez zhrubnutia sekundárnej steny (schematizovaná) pri maximálnom zväčšení svetelného mikroskopu (podľa:): 1 - bunková stena, 2 - stredná platnička, 3 - medzibunkový priestor, 4 - plazmodesmata, 5 - plazmaléma Obr. , 6 - tonoplast, 7 - centrálna vakuola, 9 - jadro, 10 - jadrová membrána, 11 - pór v jadrovej membráne, 12 - jadierko, 13 - chromatín, 14 - chloroplast, 15 - grana v chloroplaste, 16 - škrobové zrno v chloroplaste, 17 - mitochondria, 18 - diktyozóm, 19 - granulárne endoplazmatické retikulum, 20 - kvapka zásobného tuku (lipidu) v cytoplazme, 21 - mikrotelo, 22 - cytoplazma (hyaloplazma)

Vyššie uvedený diagram rastlinnej bunky ako celku odráža štruktúru buniek rias, avšak mnohé riasy spolu s typickými rastlinnými organelami (plastidy, vakuoly s bunkovou šťavou) obsahujú štruktúry charakteristické pre živočíšne bunky (bičíky, stigmy, lastúry atypické pre rastlinné bunky).

Kryty buniek

Bunkové obaly zabezpečujú odolnosť vnútorného obsahu buniek voči vonkajším vplyvom a dodávajú bunkám určitý tvar. Poťahy sú priepustné pre vodu a nízkomolekulárne látky v nej rozpustené a ľahko prepúšťajú slnečné žiarenie. Kryty buniek rias sa vyznačujú veľkou morfologickou a chemickou rozmanitosťou. Zahŕňajú polysacharidy, proteíny, glykoproteíny, minerálne soli, pigmenty, lipidy, vodu. Na rozdiel od vyšších rastlín sa v schránkach rias nenachádza lignín.

Základom štruktúry bunkových membrán je plazmaléma alebo cytoplazmatická membrána. U mnohých bičíkatých a améboidných zástupcov sú bunky na vonkajšej strane pokryté len plazmalemou, ktorá nie je schopná zabezpečiť trvalý tvar tela. Takéto bunky môžu vytvárať pseudopodia. Podľa morfológie sa rozlišuje niekoľko typov pseudopódií. Najčastejšie sa vyskytuje v riasach rizopódia, ktoré sú nitkovité dlhé, tenké, rozvetvené, niekedy anastomózne cytoplazmatické výrastky. Vo vnútri rhizopodia sú mikrofilamenty. lobopódia- široké zaoblené výbežky cytoplazmy. Nachádzajú sa v riasach s améboidným a monadickým typom diferenciácie talu. Zriedka sa vyskytuje v riasach filopódia- tenké pohyblivé útvary pripomínajúce chápadlá, ktoré sa dajú vtiahnuť do bunky.

V mnohých dinoflagelátoch je telo pokryté šupinami umiestnenými na povrchu bunky. Váhy môžu byť jednoduché alebo sa môžu zlúčiť do súvislého krytu - tok. Môžu byť organické alebo anorganické. Organické šupiny sa nachádzajú na povrchu zelených, zlatých, kryptofytných rias. Zloženie anorganických vločiek môže zahŕňať buď uhličitan vápenatý alebo oxid kremičitý. Váhy uhličitanu vápenatého kokolity- nachádzajú sa najmä v morských prvosieňových riasach.

Bunky bičíkových a amébových rias sa často nachádzajú v domoch, ktoré sú prevažne organického pôvodu. Ich steny môžu byť tenké a priehľadné (rod Dinobrion) alebo odolnejšie a sfarbené v dôsledku ukladania solí železa a mangánu v nich (rod Trachelomonas). Domy majú zvyčajne jeden otvor na výstup bičíka, niekedy môže byť niekoľko otvorov. Pri rozmnožovaní rias sa dom neničí, najčastejšie ho opustí jedna z vytvorených buniek a postaví si nový dom.

Bunkový obal rias euglena sa nazýva pelikula. Pelikula je kombináciou cytoplazmatickej membrány a proteínových pásov umiestnených pod ňou, mikrotubulov a cisterien endoplazmatického retikula.

V dinofytných riasach sú bunkové kryty reprezentované amfiezmou. Amphiesma Skladá sa z plazmatickej membrány a pod ňou umiestnenej sady sploštených vezikúl, pod ktorými leží vrstva mikrotubulov. Vezikuly mnohých dinofytov môžu obsahovať celulózové platne; táto amfiezma sa nazýva prúdu, alebo škrupina(narodenie Ceratium, Peridinium).

U rozsievok sa na vrchu plazmalemy vytvára špeciálny bunkový obal - škrupina, pozostávajúce hlavne z amorfného oxidu kremičitého. Okrem oxidu kremičitého obsahuje škrupina prímes organických zlúčenín a niektorých kovov (železo, hliník, horčík).

V bunkových stenách zelených, žltozelených, červených a hnedých rias je hlavnou štruktúrnou zložkou celulóza, ktorá tvorí kostru (štrukturálny základ) ponorenú do matrice (polotekuté médium) pozostávajúcej z pektínu, hemicelulózy, kyseliny algínovej a iné organické látky.

Flagella

Monadické vegetatívne bunky a monadické štádiá v životnom cykle (zoospóry a gaméty) rias sú vybavené bičíkmi - dlhými a dosť hrubými výrastkami buniek, zvonku pokrytými plazmalemou. Ich počet, dĺžka, morfológia, miesto uchytenia, povaha pohybu sú u rias dosť rôznorodé, ale v rámci príbuzných skupín sú konštantné.

Bičíky môžu byť pripevnené na prednom konci bunky (apikálne) alebo môžu byť mierne posunuté do strany (subapikálne); ich uchytenie je možné na strane bunky (laterálne) a na ventrálnej strane bunky (ventrálne). Bičíky, ktoré sú rovnaké v morfológii, sa nazývajú izomorfný ak sa líšia - heteromorfný. Isocont- sú to bičíky rovnakej dĺžky, heterokontakt- rôzne dĺžky.

Bičíky majú jediný štrukturálny plán. Je možné rozlíšiť voľnú časť (undulipodia), prechodovú zónu, bazálne teleso (kinetozóm). Rôzne časti bičíka sa líšia počtom a usporiadaním mikrotubulov, ktoré tvoria kostru (obr. 2).

Ryža. Obr. 2. Schéma stavby bičíkov rias (podľa: L.L. Velikanov et al., 1981): 1 - pozdĺžny rez bičíkom; 2, 3 - priečny rez hrotom bičíka; 4 - priečny rez unulipodiou; 5 - prechodová zóna; 6 - rez bázou bičíka - kinetozóm

Undulipodium(v preklade z latinského „vlnová noha“) je schopný vykonávať rytmické pohyby podobné vlnám. Undulipodium je axonéma pokrytá membránou. axonéma pozostáva z deviatich párov mikrotubulov usporiadaných do kruhu a páru mikrotubulov v strede (obr. 2). Bičíky môžu byť hladké alebo pokryté šupinami alebo mastigonémami (chĺpky), zatiaľ čo u dinofytov a kryptofytov sú pokryté šupinami aj chĺpkami. Bičíky primesiofytov, kryptofytov a zelených rias môžu byť pokryté šupinami rôznych tvarov a veľkostí.

prechodová zóna. Funkčne hrá úlohu pri posilňovaní bičíka v mieste jeho výstupu z bunky. V riasach sa rozlišuje niekoľko typov štruktúr prechodovej zóny: priečna platňa (dinofyty), hviezdicovitá štruktúra (zelená), prechodová špirála (heterokont), prechodový valec (primesiofyty a dinofyty).

Bazálne telo alebo kinetozóm. Táto časť bičíka má štruktúru v podobe dutého valca, ktorého stenu tvorí deväť trojíc mikrotubulov. Funkciou kinetozómu je spojenie bičíka s plazmalemou bunky. Základné telá v mnohých riasach sa môžu zúčastniť jadrového štiepenia a stať sa centrami organizácie mikrotubulov.

Mitochondrie

Mitochondrie sa nachádzajú v bunkách eukaryotických rias. Tvar a štruktúra mitochondrií v bunkách rias sú rozmanitejšie ako v mitochondriách vyšších rastlín. Môžu byť okrúhle, vláknité, sieťované alebo nepravidelného tvaru. Ich forma sa môže líšiť v tej istej bunke v rôznych fázach životného cyklu. Mitochondrie sú pokryté plášťom z dvoch membrán. Mitochondriálna matrica obsahuje ribozómy a mitochondriálnu DNA. Vnútorná membrána tvorí záhyby - cristae(obr. 3).

Ryža. Obr. 3. Štruktúra rastlinných mitochondrií (podľa:): A – volumetrický obraz; B-pozdĺžny rez; B - časť crista s hríbovitými výbežkami: 1 - vonkajšia membrána, 2 - vnútorná membrána, 3 - crista, 4 - matrix, 5 - medzimembránový priestor, 6 - mitochondriálne ribozómy, 7 - granula, 8 - mitochondriálna DNA, 9 - ATP-niektoré

Riasové cristae sa vyskytujú v rôznych formách: diskoidné (euglenické riasy), tubulárne (dinofytné riasy), lamelárne (zelené, červené, kryptomonadické riasy) (obr. 4).

Ryža. 4. Rôzne typy mitochondriálnych kristov (podľa:): A - lamelárne; B - rúrkový; B - diskoidný; k - cristae

Diskoidné cristae sú považované za najprimitívnejšie.

Pigmenty

Všetky riasy sa dobre vyznačujú súborom fotosyntetických pigmentov. Takéto skupiny v taxonómii rastlín majú postavenie oddelení.

Hlavným pigmentom všetkých rias je zelený pigment chlorofyl. Existujú štyri typy chlorofylu, ktoré sa líšia svojou štruktúrou: chlorofyla- prítomný vo všetkých riasach a vyšších rastlinách; chlorofyl b- nachádza sa v zelených, characeae, riasach euglena a vo vyšších rastlinách: rastliny obsahujúce tento chlorofyl majú vždy jasne zelenú farbu; chlorofyl c- vyskytuje sa v heterokontných riasach; chlorofyl d- vzácna forma, vyskytujúca sa v červených a modrozelených riasach. Väčšina fotosyntetických rastlín obsahuje dva rôzne chlorofyl, z ktorých jeden je vždy chlorofyl. a. V niektorých prípadoch namiesto druhého chlorofylu existujú biliproteíny. Modrozelené a červené riasy majú dva typy biliproteínov: fykocyanín- modrý pigment fykoerytrín- červený pigment.

Povinné pigmenty obsiahnuté vo fotosyntetických membránach sú žlté pigmenty - karotenoidy. Líšia sa od chlorofylov v spektre absorbovaného svetla a predpokladá sa, že plnia ochrannú funkciu, chránia molekuly chlorofylu pred škodlivými účinkami molekulárneho kyslíka.

Okrem uvedených pigmentov majú riasy: fukoxantín- zlatý pigment; xantofyl- hnedý pigment.

plastidy

Pigmenty v bunkách eukaryotických rias sa ako vo všetkých rastlinách nachádzajú v plastidoch. V riasach sú dva typy plastidov: farebné chloroplasty (chromatofóry) a bezfarebné leukoplasty (amyloplasty). Chloroplasty rias sú na rozdiel od vyšších rastlín tvarovo a štruktúrne oveľa rozmanitejšie (obr. 5).

Ryža. 5. Schéma štruktúry chloroplastov v eukaryotických riasach (podľa:): 1 - ribozómy; 2 - chloroplastová škrupina; 3 - tylakoid opasku; 4 - DNA; 5 - fykobilizómy; 6 - škrob; 7 - dve membrány z chloroplastového EPS; 8 - dve membrány chloroplastového obalu; 9 - lamela; 10 - náhradný výrobok; 11 - jadro; 12 - jedna membrána z chloroplastového EPS; 13 - lipid; 14 - zrno; 15 - pyrenoid. A - tylakoidy sú umiestnené jeden po druhom, neexistuje CES - chloroplastové endoplazmatické retikulum (Rhodophyta); B – dvojtylakoidné lamely, dve CES membrány (Cryptophyta); C – trojtylakoidné lamely, jedna membrána CES (Dinophyta. Euglenophyta); (d) tri-tylakoidné lamely, dve CES membrány (Heterokontophyta, Prymnesiophyta); D - dvoj-, šesťtylakoidné lamely, bez CES (Chlorophyta)

Štrukturálna fotosyntetická jednotka eukaryotov a prokaryotov je tylakoid- ploché membránové vrecko. Pigmentové systémy a nosiče elektrónov sú vložené do tylakoidných membrán. Svetelná fáza fotosyntézy je spojená s tylakoidmi. Temná fáza fotosyntézy prebieha v stróme chloroplastu. Škrupina zelených a červených rias pozostáva z dvoch membrán. V iných riasach je chloroplast obklopený ďalšou jednou alebo dvoma riasami membrány endoplazmatického retikula chloroplastov(HES). U euglenoidov a väčšiny dinofytov je chloroplast obklopený tromi membránami, zatiaľ čo u heterokontov a kryptofytov je obklopený štyrmi (obr. 5).

Jadro a mitotický aparát

Jadro rias má štruktúru typickú pre eukaryoty. Počet jadier v bunke sa môže meniť od jedného do niekoľkých. Vonku je jadro pokryté membránou pozostávajúcou z dvoch membrán, vonkajšia membrána je pokrytá ribozómami. Priestor medzi jadrovými membránami je tzv perinukleárne. Môže obsahovať chloroplasty alebo leukoplasty, ako v heterokonte a kryptofyte. Jadrová matrica obsahuje chromatín, čo je DNA v kombinácii s hlavnými proteínmi – histónmi. Výnimkou sú dinofyty, v ktorých je počet histónov malý a neexistuje nukleozomálna organizácia chromatínu. Chromatínové vlákna v týchto riasach sú usporiadané vo forme osmičiek. V jadre je od jedného do niekoľkých jadierok, ktoré miznú alebo zostávajú počas mitózy.

Mitóza - nepriame delenie rias môže prebiehať rôznymi spôsobmi, ale vo všeobecnosti je schéma tohto procesu so 4 stupňami zachovaná (obr. 6).

Ryža. 6. Po sebe nasledujúce fázy mitózy: 1 - interfáza; 2-4 - profáza; 5 - metafáza; 6 - anafáza; 7-9 - telofáza; 10- cytokinéza

Profáza je najdlhšia fáza mitózy. Prebiehajú v ňom najdôležitejšie premeny: jadro zväčšuje svoj objem, namiesto sotva badateľnej chromatínovej siete sa v ňom objavujú chromozómy v podobe tenkých, dlhých, zakrivených a slabo špirálovitých vlákien, ktoré tvoria akúsi cievku. Od samého začiatku profázy je vidieť, že chromozómy pozostávajú z 2 reťazcov (výsledok ich replikácie v interfáze). Polovice chromozómov (chromatidy) sú usporiadané paralelne k sebe. Ako sa profáza vyvíja, vlákna sa špirálovito viac a viac krútia a výsledné chromozómy sa stále viac skracujú a zhutňujú.

Na konci profázy sa odhalia jednotlivé morfologické znaky chromozómov. Potom jadierka zmiznú, jadrový obal sa roztriešti do samostatných krátkych nádrží, na nerozoznanie od prvkov EPS, v dôsledku čoho sa nukleoplazma zmieša s hyaloplazmou a vytvorí sa myxoplazma; z látky jadra a cytoplazmy vznikajú achromatické filamenty - deliace vreteno.

Vreteno je bipolárne a pozostáva zo zväzkov mikrotubulov, ktoré sa tiahnu od jedného pólu k druhému. Po deštrukcii jadrovej membrány je každý chromozóm pomocou svojej centroméry pripojený k závitom vretienka. Po pripojení chromozómov k vretienku sa zoradia v rovníkovej rovine bunky tak, že všetky centroméry sú v rovnakej vzdialenosti od jej pólov.

metafáza. V tejto fáze mitózy dosiahnu chromozómy maximálne zhutnenie a získajú charakteristický tvar charakteristický pre každý rastlinný druh. Obyčajne sú dvojramenné a v týchto prípadoch sa v mieste skloňovania tzv centroméra, Chromozómy sú spojené s achromatickým vláknom vretienka. V metafáze je jasne vidieť, že každý chromozóm pozostáva z dvoch dcérskych chromatidov. Sú umiestnené viac-menej rovnobežne v rovníkovej rovine bunky. Na konci štádia sa každý chromozóm rozdelí na dve chromatidy, ktoré zostávajú spojené iba v centromerickej oblasti. Neskôr sa centroméry rozdelili aj na dve sesterské; zatiaľ čo sesterské centroméry a chromatidy smerujú k opačným pólom.

Anaphase. Najkratšia fáza mitózy. Dcérske chromozómy – chromatidy – sa rozchádzajú na opačné póly bunky. Teraz sú voľné konce chromatíd nasmerované k rovníku a kinetochory sú nasmerované k pólom. Predpokladá sa, že chromatidy sa rozchádzajú v dôsledku kontrakcie achromatických vretenových vlákien, ktoré sa spájajú s centromérou. Chromozómy v dôsledku odvíjania a predlžovania sú menej nápadné. V strede bunky (pozdĺž rovníka) sa už v tomto štádiu niekedy objavujú fragmenty bunkovej steny, fragmoplast.

Telofáza. Pokračuje proces odvíjania – despiralizácia a predlžovanie chromozómov. Nakoniec sa strácajú v zornom poli optického mikroskopu. Obnovuje sa obal jadra a jadierka. Proces je rovnaký ako v profáze, len v opačnom poradí. Každý chromozóm má teraz jednu chromatidu. Obnovuje sa štruktúra medzifázového jadra, vreteno sa mení zo súdkovitého na kužeľovité.

Takto to končí karyotómia- štiepenie jadra, potom prichádza plazmatómia. Cytoplazmatické organely sú distribuované medzi dcérskymi bunkami a niektoré z nich (diktyozómy, mitochondrie a plastidy) prechádzajú významnými úpravami. Nakoniec sa to stane cytokinéza- tvorba bunkovej steny medzi dcérskymi jadrami. Zo starej cely vznikli dve nové; každý z nich má jadro obsahujúce diploidný počet chromozómov.

V závislosti od správania jadrovej membrány v riasach existujú ZATVORENÉ, polouzavreté a OTVORENÉ mitózy. Pri uzavretej mitóze dochádza k segregácii chromozómov bez porušenia jadrového obalu. Pri polouzavretej mitóze je jadrový obal zachovaný počas celej mitózy, s výnimkou polárnych zón. Pri otvorenej mitóze jadrová membrána profázne mizne. V závislosti od tvaru vretena sa rozlišujú delenia pleuromitóza a ortomitóza.

Pri pleuromitóze sa metafázová doska nevytvára v metafáze a vreteno je reprezentované dvoma polovretenami umiestnenými pod uhlom navzájom vonku alebo vo vnútri jadra. V metafázovej ortomitóze sa chromozómy zoradia na rovníku bipolárneho vretienka. V závislosti od kombinácie týchto vlastností sa u rias rozlišujú tieto typy mitózy (obr. 7, 8):

Uzavretá extranukleárna mitóza

Uzavretá intranukleárna mitóza

Polouzavretá mitóza

otvorená mitóza

Ryža. 7. Schéma hlavných typov mitóz v riasach (podľa: S.A. Karpov, roč.). Čiary vo vnútri alebo mimo jadra – vretenovité mikrotubuly

Centrami organizácie mikrotubulov mitotického vretienka pri polouzavretej ortomitóze môžu byť kinetozómy a iné štruktúry:

- otvorená ortomitóza, vyskytuje sa v kryptofytoch, zlatý, char;

- polouzavretá ortomitóza, nachádzajúca sa v zelenej, červenej, hnedej atď .;

- uzavretá ortomitóza, vyskytuje sa v euglenoidoch;

- u niektorých dinofytov sa vyskytuje uzavretá intranukleárna alebo extranukleárna pleuromitóza;

- polouzavretá mitóza, počas metafázy centrioly nie sú na póloch, ale v oblasti metafázovej platničky; možno pozorovať u trebuxianskej zelene.

Ryža. 8. Porovnávací diagram (A) uzavretých, (B) metacentrických a (C) otvorených mitóz (podľa: L.E. Graham, L.W. Wilcox, 2000) Obr.

Počas mitózy sa mení aj tvar vretena a tvar pólov vretienka, ako aj trvanie existencie interzonálneho vretienka. Vrchol mitóz pripadá na tmavé obdobie dňa. Vo viacjadrových bunkách môže jadrové delenie prebiehať synchrónne. asynchrónne, zvlnené.

testovacie otázky

1. Vymenujte hlavné stavebné prvky rastlinných buniek.

2. Rozdiel v štruktúre buniek rias od buniek vyšších rastlín.

3. Bunkové obaly rias.

4. Čo je theca? V akých riasach sa vyskytuje?

5. Hlavné pigmenty rias. Umiestnenie pigmentov v bunkách rias.

6. Štruktúra plastidov.

7. Štrukturálne znaky plastidov rias.

8. Štruktúra mitochondrií.

9. Štrukturálne znaky mitochondrií v riasach.

10. Stavba jadra a jadrových membrán. Vlastnosti jadrových membrán v bunkách rias.

11. Schéma mitózy. Charakteristika fáz mitózy.

12. Typy mitózy v bunkách rias.

13. Aký je rozdiel medzi pleuromitózou a ortomitózou?

14. Typy pseudopódií rias.

2. VŠEOBECNÁ CHARAKTERISTIKA RIAS

2.1. Druhy potravín

Hlavným typom výživy v riasach je fototrofný Typ. Vo všetkých oddeleniach rias sú zástupcovia, ktorí sú prísnymi (povinnými) fototrofmi. Mnohé riasy však celkom ľahko prechádzajú z fototrofného typu výživy na asimiláciu organických látok, resp. heterotrofné typ jedla. Najčastejšie však prechod na heterotrofnú výživu u rias nevedie k úplnému zastaveniu fotosyntézy, to znamená, že v takýchto prípadoch môžeme hovoriť o mixotrofný, alebo zmiešané, druh jedla.

Schopnosť rásť na organickom médiu v tme alebo na svetle v neprítomnosti oxidu uhličitého bola preukázaná u mnohých modrozelených, zelených, žltozelených, rozsievok atď. Bolo zaznamenané, že heterotrofný rast v riasach je pomalší než autotrofný rast na svetle.

Rozmanitosť a plasticita metód kŕmenia rias umožňuje ich rozšírenie a zaberanie rôznych ekologických výklenkov.

2.2. Druhy talli

Vegetatívne telo rias predstavuje talus, alebo talus, nerozlišuje sa na orgány - koreň, stonka, list. V rámci štruktúry talu sa riasy vyznačujú veľmi veľkou morfologickou diverzitou (obr. 9). Predstavujú ich jednobunkové, mnohobunkové, nebunkové organizmy. Ich veľkosti kolíšu v širokom rozmedzí: od najmenších jednobunkových až po gigantické mnohometrové organizmy. Tvar tela rias je tiež rôznorodý: od najjednoduchších guľovitých až po komplexne členité, pripomínajúce vyššie rastliny.

Obrovské množstvo rias možno redukovať na niekoľko typov morfologickej štruktúry: monadický, rizopodiálny, palmeloidný, kokoidná, trichálna, heterotrichná, parenchymálna, sifonálna, sifonokladálna.

Monadický (bičíkový) typ štruktúry talu

Najcharakteristickejším znakom, ktorý určuje tento typ štruktúry, je prítomnosť bičíkov, pomocou ktorých sa monadické organizmy aktívne pohybujú vo vodnom prostredí (obr. 9, ALE). V riasach sú rozšírené mobilné bičíkovité formy. Medzi mnohými skupinami rias dominujú bičíkovité formy: euglenofyty, dinofyty, kryptofyty, raphidy, zlaté, nachádzajú sa v žltozelených a zelených riasach. V hnedých riasach monadický typ štruktúry vo vegetatívnom stave chýba, avšak monadické štádiá sa tvoria počas rozmnožovania (rozmnožovania). Počet bičíkov, ich dĺžka, charakter umiestnenia a pohybu sú rôznorodé a majú veľký systematický význam.

Ryža. 9. Morfologické typy štruktúry stielok v riasach (podľa:): ALE- monadický ( Chlamydomonas); B- améboid ( rizochrysis); AT- palmeloidný ( Hydrurus); G- kokoid ( Pediastrum); D- sarcinoid ( Chlorosarcin); E- vláknitý ( Ulotrix); A- multifilamentný ( fritchiela); Z, I- tkanivo ( Furcellaria, Laminaria); Komu- sifónové ( Caulerpa); L- opláštený sifónom ( Cladophora)

Mobilita monadických rias určuje polaritu štruktúry ich buniek a kolónií. Zvyčajne sú bičíky pripevnené na prednom póle bunky alebo blízko neho. Hlavný tvar bunky je v tvare kvapky s viac-menej zúženým predným bičíkovým pólom. Nie je však nezvyčajné, že monadické organizmy sa od tejto základnej formy odchyľujú a môžu byť asymetrické, špirálovité, majú zúžený zadný koniec atď.

Tvar bunky do značnej miery závisí od bunkových obalov, ktoré sú veľmi rôznorodé (plazmalema; pelikula; theca; pozostávajúce z organických, kremičitých alebo vápenatých šupín; dom; bunková membrána). Bizarné obrysy buniek niektorých zlatých rias tvoria akúsi vnútrobunkovú kostru, ktorá pozostáva z dutých trubíc z oxidu kremičitého vo vnútri. Bunková stena býva hladká, niekedy má rôzne výrastky alebo je obalená soľami železa či vápnika a potom pripomína dom. V škrupine sú vytvorené len malé otvory na výstup bičíkov.

Polarita monadických organizmov sa prejavuje aj v usporiadaní vnútrobunkových štruktúr. Na prednom konci bunky sa často nachádza rôznorodo usporiadané hltanu, zvyčajne vykonávajúci vylučovaciu funkciu. Len u niekoľkých fagotrofných bičíkovcov funguje hltan ako ústie bunky - cytostóm.

Sú to zvláštne organely charakteristické pre riasy, ktoré majú monadickú štruktúru kontraktilné vakuoly ktoré vykonávajú osmoregulačnú funkciu, slizničné telá a štipľavé štruktúry. Žihľavé tobolky sa nachádzajú v dinofytoch, euglenoidoch, zlatých, rafidofytoch, kryptofytoch a plnia ochrannú funkciu. Jedno jadro zaujíma centrálnu pozíciu v bunkách. Chloroplasty rôzneho tvaru a farby môžu byť axiálne alebo parietálne.

Tendencia k zvyšovaniu veľkosti tela sa prejavuje tvorbou rôznych kolónií. V najjednoduchších prípadoch vznikajú kolónie v dôsledku nedisjunkcie deliacich sa buniek. Existujú prstencové, huňaté, stromovité, guľovité kolónie. Zelené monadické organizmy sú väčšinou charakterizované kolóniami typu cenobijský s konštantným počtom buniek pre každý druh.

Za nepriaznivých podmienok monadické organizmy zhadzujú alebo sťahujú bičíky, pričom strácajú pohyblivosť, a obklopujú sa hojným hlienom.

Monádový typ štruktúry sa ukázal ako sľubný. Na jej základe sa vyvinuli ďalšie, zložitejšie štruktúry.

Rhizopodiálny (améboidný) typ štruktúry

Najvýznamnejšími znakmi štruktúry améboidného typu sú absencia silných bunkových obalov a schopnosť améboid pohyb pomocou cytoplazmatických výrastkov dočasne vytvorených na povrchu bunky - pseudopódium. Existuje niekoľko odrôd pseudopódií, z ktorých sa najčastejšie pozorujú riasy rizopódia a lodopódia, menej často axopódia(obr. 9, B).

Neexistujú žiadne zásadné rozdiely v štruktúre a mechanizme účinku kontraktilných systémov, ktoré určujú mobilitu monadických a améboidných organizmov na molekulárnej úrovni. Améboidný pohyb vznikol pravdepodobne v dôsledku adaptácie bičíkových buniek na zjednodušené životné podmienky, čo viedlo k zjednodušeniu stavby tela.

V bunkách améboidných rias sa nachádzajú jadrá, plastidy, mitochondrie a iné organely charakteristické pre eukaryoty: často sa pozorujú kontraktilné vakuoly, stigmy a bazálne telieska schopné tvoriť bičíky.

Mnoho améboidných organizmov vedie pripútaný životný štýl. Môžu stavať domy rôznych tvarov a štruktúr: tenké, jemné alebo hrubé, hrubostenné.

Améboidný typ tela nie je taký rozšírený ako monadický. Pozoruje sa iba u zlatých a žltozelených rias.

Palmeloidný (hemimonas) typ štruktúry

Charakteristickým znakom tohto typu štruktúry je kombinácia nehybného životného štýlu rastlín s prítomnosťou bunkových organel charakteristických pre monadické organizmy: kontraktilné vakuoly, stigmy, bičíky. Vegetatívne bunky teda môžu mať bičíky, pomocou ktorých sa v obmedzenej miere pohybujú v rámci koloniálneho hlienu, alebo sú bičíky zadržiavané v imobilných bunkách vo vysoko redukovanej forme.

Pre bunky s palmeloidným (hemimonovým) typom je charakteristická polárna štruktúra. Niekedy sú klietky v domoch.

Hemimonádové riasy často tvoria kolónie. V najjednoduchšom prípade je hlien bez štruktúry a bunky sa v ňom nenachádzajú v určitom poradí. Ďalšia komplikácia takýchto kolónií sa prejavuje tak v diferenciácii hlienu, ako aj v usporiadanejšom usporiadaní buniek v hlienu. Kolónie dendritického typu (rod Hydrurus) (obr. 9, AT).

Palmeloidný (hemimonádový) typ štruktúry bol dôležitou etapou na ceste morfologického vývoja rias smerom od mobilných monád k typicky rastlinným imobilným formám.

Typ kokoidnej štruktúry

Tento typ kombinuje jednobunkové a koloniálne riasy, nehybné vo vegetatívnom stave. Bunky kokoidného typu sú pokryté membránou a majú protoplast rastlinného typu (tonoplast bez kontraktilných vakuol, stigiem, bičíkov). Strata znakov monadickej štruktúry v štruktúre bunky u organizmov vedúcich vegetatívny nehybný životný štýl, získanie nových štruktúr charakteristických pre rastlinné bunky je ďalším významným krokom v evolúcii rias podľa vegetatívneho typu.

Obrovská rozmanitosť rias kokoidného typu štruktúry je spojená s prítomnosťou bunkových krytov. Obaly spôsobujú prítomnosť rôznych buniek: guľovité, vajcovité, vretenovité, elipsoidné, valcovité, hviezdicovité, špirálovité, hruškovité atď. Rozmanitosť foriem je znásobená aj sochárskym zdobením obalov buniek - tŕňmi, tŕne, štetiny, rohovité výbežky.

Kokoidné riasy tvoria kolónie rôznych tvarov, v ktorých sú bunky zjednotené s hlienom alebo bez neho.

Kokoidný typ štruktúry je rozšírený takmer vo všetkých divíziách eukaryotických rias (s výnimkou euglenoidov).

Z evolučného hľadiska možno kokoidnú štruktúru považovať za iniciálnu pre vznik mnohobunkových stielok, ako aj sifonálnych a sifonokladálnych typov štruktúry (obr. 9, G, D).

Trichalický (vláknitý) typ štruktúry

Charakteristickým znakom filamentózneho typu štruktúry je filamentózne usporiadanie nepohyblivých buniek, ktoré vznikajú vegetatívne v dôsledku bunkového delenia, ktoré prebieha prevažne v jednej rovine. Vláknité bunky majú polárnu štruktúru a môžu rásť iba v jednom smere, ktorý sa zhoduje s osou jadrového vretena.

V najjednoduchších prípadoch sú stielky vláknitej štruktúry zložené z buniek, ktoré sú si navzájom morfologicky podobné. Zároveň sa v mnohých riasach v oblastiach filamentov, ktoré sa stenčujú alebo rozširujú smerom ku končekom, bunky líšia tvarom od ostatných. V tomto prípade sa spodná bunka bez chloroplastov často zmení na bezfarebný rizoid alebo nohu. Nite môžu byť jednoduché alebo rozvetvené, jedno alebo viacradové, voľne žijúce alebo pripevnené.

Vláknitý typ štruktúry je zastúpený medzi zelenými, červenými, žltozelenými, zlatými riasami (obr. 9, E).

Heterotrichálny (multifilárny) typ štruktúry

Multifilamentózny typ vznikol na základe vláknitého typu. Multifilamentózny talus pozostáva väčšinou z horizontálnych filamentov, ktoré sa rozprestierajú pozdĺž substrátu a vykonávajú funkciu pripojenia, a vertikálnych filamentov, ktoré stúpajú nad substrát a vykonávajú asimilačnú funkciu. Posledne menované nesú reprodukčné orgány.

V niektorých riasach sú vertikálne vlákna diferencované na internódií a uzly, z ktorých odchádzajú prasleny bočných vetiev, ktoré majú tiež členitú stavbu. Z uzlov môžu okrem toho vyrastať ďalšie vlákna, ktoré tvoria kôrový obal internódií. Funkciu pripevnenia k substrátu vykonávajú bezfarebné rizoidy. Takúto štruktúru nájdeme u characeae, zelených, hnedých, červených, niektorých žltozelených a zlatých rias (obr. 9, A).

Parenchymálny (tkanivový) typ štruktúry

Jeden zo smerov evolúcie multifilamentózneho stielky bol spojený so vznikom parenchymálnych stielok. Schopnosť neobmedzeného rastu a delenia buniek v rôznych smeroch viedla k vytvoreniu objemných makroskopických stielok s morfologickou a funkčnou diferenciáciou buniek v závislosti od polohy v talu (kôra, medzivrstva, jadro).

V rámci tohto typu dochádza k postupnej komplikácii stielok od jednoduchých platničiek až po komplexne diferencované stielky s primitívnymi tkanivami a orgánmi. Parenchymálny typ štruktúry je najvyšším evolučným stupňom morfologickej diferenciácie tela rias. Je široko zastúpená vo veľkých riasach: hnedej, červenej a zelenej - takzvané makrofytné riasy (obr. 10).

Ryža. 10. Prierez talu hnedých rias (podľa:): 1 - vonkajšia kôra; 2 - vnútorná kôra; 3 - jadro

Štruktúra typu sifón

Sifonálny (nebunkový) typ štruktúry je charakterizovaný absenciou vnútri talu, ktorý dosahuje relatívne veľké, zvyčajne makroskopické veľkosti a určitý stupeň diferenciácie, bunkové prepážky v prítomnosti veľkého počtu organel. Priečky v takom taluse sa môžu objaviť len náhodou, ak je poškodený, alebo pri tvorbe reprodukčných orgánov. V oboch prípadoch sa proces tvorby priečok líši od tvorby mnohobunkového organizmu.

Sifonálny typ štruktúry je prítomný v niektorých zelených a žltozelených riasach. Tento smer morfologického vývoja sa však ukázal ako slepá ulička.

Typ konštrukcie so sifónom

Hlavnou črtou sifónového typu štruktúry je schopnosť vytvárať komplexne usporiadané stielky z primárneho nebunkového talu, pozostávajúceho z primárnych viacjadrových segmentov. Vytvorenie takéhoto talu je založené na segregačné rozdelenie, pri ktorej mitóza nie vždy končí cytokinézou.

Typ štruktúry pokrytý sifónom je známy iba v malej skupine morských zelených rias.

2.3. Chov rias

Rozmnožovanie je hlavnou vlastnosťou živých bytostí. Jeho podstata spočíva v reprodukcii vlastného druhu. V riasach sa reprodukcia môže uskutočňovať asexuálne, vegetatívne a sexuálne.

asexuálna reprodukcia

Asexuálna reprodukcia rias sa vykonáva pomocou špecializovaných buniek - spor. Sporulácia je zvyčajne sprevádzaná rozdelením protoplastu na časti a uvoľnením štiepnych produktov z membrány materskej bunky. Zároveň v ňom pred rozdelením protoplastu prebiehajú procesy vedúce k jeho zmladeniu. Uvoľňovanie štiepnych produktov z membrány materskej bunky je najvýznamnejším rozdielom medzi skutočnou asexuálnou reprodukciou a vegetatívnou reprodukciou. Niekedy sa v bunke vytvorí len jedna spóra, no aj tak opustí materskú membránu.

Spóry sa zvyčajne tvoria v špeciálnych bunkách tzv sporangia, ktoré sa od bežných vegetatívnych buniek líšia veľkosťou a tvarom. Vznikajú ako výrastky obyčajných buniek a plnia len funkciu tvorby spór. Niekedy sa spóry tvoria v bunkách, ktoré sa tvarom a veľkosťou nelíšia od bežných vegetatívnych buniek. Spóry sa od vegetatívnych buniek líšia aj tvarom a menšou veľkosťou. Počet spór v sporangiu sa pohybuje od jednej do niekoľkých stoviek. Spóry sú fázou šírenia v životnom cykle rias.

V závislosti od štruktúry existujú:

zoospóry- pohyblivé spóry zelených a hnedých rias, môžu mať jeden, dva, štyri alebo veľa bičíkov, v druhom prípade sú bičíky usporiadané do koruny na prednom konci spóry alebo v pároch po celom povrchu;

hemisoospóry- zoospóry, ktoré stratili bičíky, ale zachovali si kontraktilné vakuoly a stigmu;

aplanospóry- nepohyblivé spóry, ktoré sa obliekajú do škrupiny vo vnútri materskej bunky;

autospóry- aplanospóry, ktoré majú tvar materskej bunky;

hypnospóry- nepohyblivé výtrusy so zhrubnutými schránkami, určené na prežitie nepriaznivých podmienok prostredia.

V červených riasach asexuálna reprodukcia realizované s pomocou monospóra, bispor, tetraspóra alebo polyspóra. Monospóry nemajú bičík a škrupinu. Po opustení materskej bunky sú schopné améboidného pohybu. Monospóry sa líšia od vegetatívnych buniek svojim vajcovitým alebo guľovitým tvarom, bohatým na živiny a intenzívnou farbou.

Štruktúru spór a typy sporulácie majú veľký význam pre taxonómiu rias, pretože odrážajú rozdiely v organizácii rodových foriem rôznych skupín rias.

Vegetatívna reprodukcia

Vegetatívne rozmnožovanie v riasach sa môže vykonávať niekoľkými spôsobmi: jednoduché delenie na dve časti, viacnásobné delenie, pučanie, fragmentácia talu, stolóny, plodové puky, paraspóry, noduly, akinety.

Jednoduché delenie.

Tento spôsob reprodukcie sa vyskytuje iba v jednobunkových formách rias. Najjednoduchšie delenie sa vyskytuje v bunkách, ktoré majú améboidný typ stavby tela.

Rozdelenie améboidných foriem. Rozdelenie améboidov je možné v akomkoľvek smere. Začína sa natiahnutím tela améby a potom sa na rovníku načrtne priečka, ktorá rozdeľuje telo na dve viac-menej rovnaké časti. Delenie cytoplazmy je sprevádzané rozdelením jadra. Niekedy deleniu predchádza prechod do stacionárneho stavu v dôsledku zatiahnutia nôh, pričom bunka nadobúda sférický tvar. Zároveň protoplazma stráca svoju transparentnosť, kontraktilná vakuola zmizne. Na konci delenia sa bunka natiahne, podviaže sa, potom sa objavia pseudopody.

Rozdelenie bičíkovitých foriem. Bičíkovité formy majú najkomplexnejšie typy vegetatívneho rozmnožovania. Typy reprodukcie sú určené úrovňou organizácie a stupňom polarity buniek. V niektorých kryptofytoch, zlatých a zelených riasach, sa reprodukcia jednoduchým rozdelením na dve vyskytuje v pohyblivom stave iba pozdĺž pozdĺžnej osi a začína od predného pólu bunky. V tomto prípade môže bičík získať iba jednu bunku alebo byť rovnomerne rozdelený medzi nové bunky. Bunka, ktorá bičík nedostane, si ho vytvorí sama. U väčšiny rias Volvox a Euglena sa bunková membrána počas rozmnožovania stáva slizovitou a delenie prebieha v stacionárnom stave. Vo všetkých bičíkových formách, ktoré majú škrupinu, sú bunky rozdelené na dve rovnaké alebo nerovnaké časti. Po oddelení sa stará škrupina vyhodí a vytvorí sa nová.

Rozdelenie kokoidných foriem. U rias s kokoidným typom bunkovej štruktúry nadobúda vegetatívne rozmnožovanie typické znaky delenia nehybnej rastlinnej bunky s dobre ohraničenou bunkovou membránou. Vo svojej jednoduchosti sa približuje k améboidnému typu vegetatívneho rozmnožovania a uskutočňuje sa jednoduchým delením buniek na dve časti.

Pučanie.

Bunky vláknitých rozvetvených rias sa vyznačujú dvoma spôsobmi vegetatívneho rozmnožovania: jednoduchým delením na dve časti a pučaním. Kombinácia týchto spôsobov rozmnožovania spôsobuje bočné vetvenie vláknitých rias.

Fragmentácia.

Fragmentácia je vlastná všetkým skupinám mnohobunkových rias a prejavuje sa v rôznych formách: tvorba hormogónie, regenerácia oddelených častí talu, spontánne odpadávanie vetiev, opätovný rast rhizoidov. Príčinou fragmentácie môžu byť mechanické faktory (vlny, prúd, uhryznutie zvieraťom), smrť niektorých buniek. Príkladom posledného spôsobu fragmentácie je tvorba hormogónie v modrozelených riasach. Z každého hormogónia môže vzniknúť nový jedinec. Reprodukcia časťami stél, charakteristických pre červené a hnedé riasy, nevedie vždy k obnoveniu normálnych rastlín. Morské riasy rastúce na kameňoch a skalách sú často čiastočne alebo úplne zničené pôsobením vĺn. Ich oddelené úlomky alebo celé stielky sa v dôsledku neustáleho pohybu vody nedokážu znovu prichytiť k pevnej pôde. Okrem toho sa nereformujú pripájacie orgány. Ak takéto stélky spadnú na pokojné miesta s bahnitým alebo piesčitým dnom, pokračujú v raste a ležia na zemi. Postupom času staršie časti odumierajú a konáre z nich vyčnievajúce sa menia na samostatné stélky, v takýchto prípadoch hovoria o voľných alebo voľne žijúcich formách príslušného druhu. Riasy sa výrazne menia: ich vetvy sa stávajú tenšie, užšie a menej rozvetvené. Nepripútané formy rias netvoria orgány pohlavného a nepohlavného rozmnožovania a môžu sa rozmnožovať iba vegetatívne.

Rozmnožovanie výhonkami, stolónmi, plodovými púčikmi, uzlinami, akinetmi.

V pletivových formách zelených, hnedých a červených rias nadobúda vegetatívne rozmnožovanie svoju úplnú podobu, ktorá sa len málo líši od vegetatívneho rozmnožovania vyšších rastlín. Pri zachovaní schopnosti regenerácie častí talu získavajú tkanivové formy špecializované formácie, ktoré vykonávajú funkciu vegetatívnej reprodukcie. Mnohé druhy hnedých, červených, zelených a charopytových rias majú výhonky, na ktorých rastú nové stélky. Na stielky niektorých hnedých a červených rias sa vyvíjajú plodové puky (propagula), ktoré opadávajú a vyklíčia do nových stielok.

Pomocou jednobunkových alebo mnohobunkových prezimujúcich uzlín dochádza k sezónnej obnove charofytov. Niektoré vláknité riasy (napríklad zelené riasy ulotrix) sa rozmnožujú akinétami – špecializovanými bunkami so zhrubnutou membránou a veľkým množstvom rezervných živín. Sú schopní prežiť nepriaznivé podmienky.

sexuálnej reprodukcie

Sexuálna reprodukcia v riasach je spojená so sexuálnym procesom, ktorý spočíva v splynutí dvoch buniek, čo vedie k vytvoreniu zygoty, ktorá vyrastie do nového jedinca alebo dáva zoospóry.

Existuje niekoľko typov sexuálneho rozmnožovania rias:

hologamie(konjugácia) - bez tvorby špecializovaných buniek;

gametogamia- pomocou špecializovaných buniek - gamét.

Hologamia. V najjednoduchšom prípade k procesu dochádza fúziou dvoch nepohyblivých, bez bunkových membrán vegetatívnych buniek. V jednobunkových bičíkových formách rias sa sexuálny proces uskutočňuje fúziou dvoch jedincov.

Keď sa obsah dvoch nebičíkatých vegetatívnych buniek spojí, dôjde k tzv konjugácia. Pri konjugácii dochádza k splynutiu dvoch buniek, ktoré plnia funkciu zárodočných buniek – gamét. K fúzii obsahu buniek dochádza cez špeciálne vytvorený konjugačný kanál, získa sa zygota, ktorá je následne pokrytá hrubou membránou a mení sa na zygospóru. Ak je prietok bunkového obsahu rovnaký, zygota sa vytvorí v konjugačnom kanáli. V tomto prípade je rozdelenie buniek na mužské a ženské podmienené.

Gametogamia. Sexuálne rozmnožovanie v riasach, vrátane jednobunkových, sa často vyskytuje delením obsahu buniek a vytváraním špecializovaných zárodočných buniek v nich - gamét. Vo všetkých zelených a hnedých riasach majú samčie gaméty bičíky, ale samičie gaméty nie vždy bičíky majú. V primitívnych riasach sa vo vegetatívnych bunkách tvoria gaméty. Vo viac organizovaných formách sa gaméty nachádzajú v špeciálnych bunkách nazývaných gametangia. Vo vegetatívnej bunke alebo gametangiu môže byť jedna až niekoľko stoviek gamét. V závislosti od veľkosti splývajúcich gamét sa rozlišuje niekoľko typov gametogamie: izogamia, heterogamia, oogamia.

Ak majú splývajúce gaméty rovnaký tvar a veľkosť, takýto sexuálny proces sa nazýva izogamný.

Ak majú splývajúce gaméty rovnaký tvar, ale rôzne veľkosti (samičia gaméta je väčšia ako samčia), potom hovoria o heterogamie.

Sexuálny proces, v ktorom sa spája pevná veľká bunka - vajce a mobilná malá mužská bunka - spermie, sa volá oogamia. Gametangia s vajíčkami sú tzv archegónia alebo oogónia a so spermiami anteridia. Samčie a samičie gaméty sa môžu vyvinúť na tom istom jedincovi (jednodomé) alebo na rôznych jedincoch (dvojdomé). Zygota vytvorená v dôsledku splynutia gamét sa po niektorých zmenách zmení na zygospóru. Ten je zvyčajne oblečený v hustej škrupine. Zygospóra môže byť dlho v pokoji (až niekoľko mesiacov) alebo klíčia bez obdobia vegetačného pokoja.

Autogamia. Špeciálny typ sexuálneho procesu. Spočíva v tom, že bunkové jadro sa meioticky delí, zo štyroch vytvorených jadier sa dve zničia a zvyšné dve jadrá sa spoja, čím vznikne zygota, ktorá sa bez obdobia pokoja zväčšuje a mení sa na auxospóru. Takto dochádza k omladzovaniu.

2.4. Životné cykly rias

životný cyklus, príp vývojový cyklus, je súbor všetkých vývojových štádií organizmov, v dôsledku ktorých z určitých jedincov alebo ich rudimentov vznikajú nové jedince a im podobné rudimenty. Fáza starnutia vedúca k smrti jedinca a obdobia pokoja presahujú životný cyklus. Vývojový cyklus môže byť jednoduchý alebo zložitý, čo súvisí s pomerom diploidných a haploidných jadrových fáz, príp. formy rozvoja(obr. 11).

Ryža. 11. Životné cykly rias (podľa:): I - haplobiont so zygotickou redukciou; II - haplodiplobiont s redukciou spór; III - diplobiont s herniou redukciou; IV - haplodiplobiont so somatickou redukciou. Dominantná fáza v prípadoch I a III je mnohobunková; ak je jednobunkový, potom je dlhodobý a schopný mitotickej reprodukcie; 1 - haploidná fáza; 2 - diploidná fáza

Pojem životný cyklus je spojený so striedaním generácií. Pod generácie rozumieť súhrnu jednotlivcov posudzovaných vo vzťahu k predkom a potomkom žijúcim v uzavretý čas a geneticky s tým súvisiace.

Jednoduchý životný cyklus je charakteristický pre sinice, v ktorých nebolo zistené pohlavné rozmnožovanie. Majú kompletné životné cykly veľký) a malý. Malý životný cyklus zodpovedá určitým vetvám veľkého cyklu a vedie k opätovnému vzniku stavov stredného veku jedincov siníc. . Vývojový cyklus siníc teda zahŕňa určité segmenty vývoja jednej alebo série po sebe nasledujúcich generácií špecifickej systematickej formy: od rudimentu jedinca až po objavenie sa nových rudimentov rovnakého typu.

U väčšiny rias so sexuálnym procesom sa v závislosti od ročného obdobia a vonkajších podmienok pozorujú rôzne formy rozmnožovania (sexuálne a nepohlavné) so zmenou haploidnej a diploidnej jadrovej fázy. Zmeny, ktorými jednotlivec prechádza medzi rovnakými fázami vývoja, tvoria jeho životný cyklus.

Orgány pohlavného a nepohlavného rozmnožovania sa môžu vyvinúť na tom istom jedincovi alebo na rôznych jedincoch. Rastliny produkujúce spóry sa nazývajú sporofyty a tvoriace gaméty - gametofyty. Rastliny schopné produkovať spóry aj gaméty sa nazývajú gametosporofyty. Gametosporofyty sú charakteristické pre mnohé riasy: zelené (Ulva), hnedé (Ectocarp) a červené (Bangiaceae). Vývoj reprodukčných orgánov jedného alebo druhého typu je určený teplotou prostredia. Napríklad na lamelárnych stélkách červených rias Porphyra Tenerová pri teplotách pod 15–17 °C vznikajú orgány pohlavného rozmnožovania a pri vyšších teplotách orgány nepohlavného rozmnožovania. Vo všeobecnosti sa u mnohých rias vyvíjajú gaméty pri nižšej teplote ako spóry. Na vývoj niektorých reprodukčných orgánov vplývajú aj ďalšie faktory: intenzita svetla, dĺžka dňa, chemické zloženie vody vrátane jej slanosti.

Gametofyty, gametosporofyty a sporofyty rias sa nemusia navonok líšiť alebo mať dobre definované morfologické rozdiely. Rozlišovať izomorfný(podobné) a heteromorfný(iná) zmena foriem vývoja, ktorá sa stotožňuje so striedaním generácií. U väčšiny gametosporofytov nedochádza k striedaniu generácií. Niekedy gametofyty a sporofyty, bez toho, aby sa morfologicky líšili, existujú v rôznych ekologických podmienkach; v niektorých prípadoch sa líšia aj morfologicky. Napríklad červené riasy Porphyra Tenerová sporofyty majú formu rozvetvených jednoradových nití, ktoré sa zavádzajú do vápenatého substrátu (ulity mäkkýšov, horniny). Rastú prednostne pri slabom osvetlení a prenikajú do substrátu do veľkej hĺbky. Gametofyty tejto riasy majú formu doštičiek, rastú v dobrom svetle pri brehu vody a v prílivovej zóne.

Pri heteromorfnom striedaní generácií sa štruktúra sporofytov a gametofytov v niektorých prípadoch dosť výrazne líši. Takže v zelených riasach z rodov akrosifónia a Spongomorpha gametofyt je mnohobunkový, vysoký niekoľko centimetrov a sporofyt je jednobunkový, mikroskopický. Možné sú aj iné pomery veľkosti gametofytu a sporofytu. Pri hnedých riasach Sacharíny gametofyt je mikroskopický a sporofyt je dlhý až 12 m. Vo väčšine rias sú gametofyty a sporofyty nezávislé rastliny. U mnohých druhov červených rias rastú sporofyty na gametofytoch a u niektorých hnedých rias sa gametofyty vyvíjajú vo vnútri sporofytnej stielky.

Pre viac organizované skupiny rias je charakteristická heteromorfná zmena foriem vývoja, keď sa pozoruje výrazné oddelenie sporofytu od gametofytu. V tomto prípade je jedna z foriem, najčastejšie gametofyt, mikroskopická. Predpokladá sa, že heteromorfný cyklus vývoja rias vznikol z izomorfného cyklu. Spôsoby vývoja gametofytu a sporofytu majú veľký význam v taxonómii rias. Pre červené riasy sú charakteristické najzložitejšie a najrozmanitejšie vývojové cykly, ktoré sa nenachádzajú u iných rias.

Zmena jadrových fáz.

Počas sexuálneho procesu sa v dôsledku splynutia gamét a ich jadier počet chromozómov v jadre zdvojnásobí. V určitom štádiu vývojového cyklu počas meiózy dochádza k zníženiu počtu chromozómov, v dôsledku čoho výsledné jadrá dostávajú jednu sadu chromozómov. Sporofyty mnohých rias sú diploidné a meióza v cykle ich vývoja sa zhoduje s momentom tvorby spór, z ktorých sa vyvíjajú haploidné gametosporofyty alebo gametofyty. Táto meióza sa nazýva redukcia spór. Sporofyty primitívnejších červených rias (rod Cladophora, Ectocarpus a mnohé ďalšie), spolu s haploidnými spórami tvoria diploidné spóry, z ktorých sa opäť vyvinú sporofyty. Spóry vyskytujúce sa na gametosporofytoch slúžia na samoobnovu materských rastlín. Sporofyty a gametofyty rias v najvyšších štádiách vývoja sa striktne striedajú bez sebaobnovy.

V mnohých riasach sa meióza vyskytuje v zygote. Táto meióza sa nazýva zygotická redukcia a nachádza sa v mnohých druhoch zelených a charofytických rias. V sladkovodných riasach volvox a ulotrix je sporofyt zastúpený jednobunkovou zygotou, ktorá produkuje až 32 zoospór, hmotovo mnohonásobne väčších ako rodičovské gaméty, t.j. v podstate dochádza k redukcii spór.

Niektoré skupiny rias majú gametická redukcia, ktorý je charakteristický pre zvieratá, a nie pre rastlinné organizmy. V týchto riasach dochádza k meióze počas tvorby gamét, zatiaľ čo zvyšné bunky talu zostávajú diploidné. Takáto zmena jadrových fáz je vlastná rozsievkam a hnedým riasam fucus, ktoré sú rozšírené po celom svete (ktoré zahŕňajú najrozšírenejšie morské druhy rias) a spomedzi zelených rias veľký rod Cladophora. Predpokladá sa, že vývoj s gametickou redukciou jadra dáva týmto riasam určité výhody oproti iným.

Ak sa redukčné delenie vyskytuje v sporangiách pred tvorbou spór nepohlavného rozmnožovania (sporická redukcia), potom dochádza k striedaniu generácií - diploidný sporofyt a haploidný gametofyt. Tento typ životného cyklu sa nazýva haplobiont so spórou zníženie. Je charakteristická pre niektoré zelené riasy, mnohé hnedé a červené riasy.

Nakoniec v niekoľkých riasach dochádza k meióze vo vegetatívnych bunkách diploidného talu (somatická redukcia), z ktorej sa potom vyvinú haploidné tali. Takéto životný cyklus s somatická redukcia známy z červených a zelených rias.

testovacie otázky

Druhy výživy rias.

Druhy talu rias.

Charakteristika monadickej morfologickej stavby.

Charakteristika rhizopodiálnej morfologickej štruktúry. Typy cytoplazmatických výrastkov.

Charakterizácia palmeloidnej morfologickej štruktúry.

Charakterizácia morfologickej štruktúry kokoidu.

Charakterizácia trichálnej morfologickej štruktúry.

Charakterizácia heterotrichálnej morfologickej štruktúry.

Charakteristika morfologickej štruktúry parenchýmu.

Charakterizácia sifonálnej morfologickej štruktúry.

Charakterizácia morfologickej štruktúry sifónu.

12. Nepohlavné rozmnožovanie. Typy sporov.

13. Typy vegetatívneho rozmnožovania rias.

14. Typy sexuálneho rozmnožovania rias.

15. Aký je rozdiel medzi sporofytom a gametofytom?

16. Čo je heteromorfná a izomorfná zmena generácií?

17. Zmena jadrových fáz v životný cyklus riasy. Sporická, zygotická a hernia redukcia.

3. EKOLOGICKÉ SKUPINY RIAS

Riasy sú rozšírené po celom svete a nachádzajú sa v rôznych vodných, suchozemských a pôdnych biotopoch. Sú známe rôzne ekologické skupiny: riasy vo vodnom prostredí, suchozemské riasy, pôdne riasy, horúce jarné riasy, snehové a ľadové riasy, hypersalinné jarné riasy.

3.1. Vodné biotopy rias

3.1.1. Fytoplanktón

Termín "fytoplanktón" znamená súbor rastlinných organizmov plávajúcich vo vodnom stĺpci. Planktonické riasy sú hlavným a v niektorých prípadoch jediným producentom primárnej organickej hmoty, na základe ktorej existujú všetky živé veci v nádrži. Produktivita fytoplanktónu závisí od komplexu rôznych faktorov.

Planktonické riasy žijú v rôznych vodných útvaroch - od oceánu až po kaluže. Navyše väčšia diverzita ekologických podmienok vo vnútrozemských vodách v porovnaní s moriami určuje aj oveľa väčšiu diverzitu druhového zloženia a ekologických komplexov sladkovodného planktónu.

Fytoplanktón sladkovodných ekosystémov charakterizuje výrazná sezónnosť. V každom ročnom období prevláda v nádrži jedna alebo niekoľko skupín rias a v obdobiach intenzívneho rozvoja často dominuje len jeden druh. Takže v zime, pod ľadom (najmä keď je ľad pokrytý snehom), je fytoplanktón veľmi chudobný alebo takmer chýba kvôli nedostatku svetla. Vegetatívny vývoj planktónových rias ako spoločenstva začína v marci až apríli, keď úroveň slnečného žiarenia postačuje na fotosyntézu rias aj pod ľadom. V tomto čase sa objavujú pomerne početné drobné bičíkovce - euglenoidy, dinofyty, zlaté, ako aj chladnomilné rozsievky. V období rozpadu ľadu až do ustálenia teplotnej stratifikácie, ku ktorému zvyčajne dochádza pri zahriatí vrchnej vodnej vrstvy na 10–12°C, nastáva rýchly vývoj chladnomilného komplexu rozsievok. V lete, keď je teplota vody nad 15°C, je maximálna produktivita modrozelených, euglenoidných a zelených rias. V závislosti od trofického a limnologického typu vodného útvaru môže v tomto čase dôjsť k „kvitnutiu“ vody spôsobenému vývojom modrozelených a zelených rias.

Jednou zo základných vlastností sladkovodného fytoplanktónu je množstvo dočasne planktonických rias v ňom. Množstvo druhov, ktoré sa v rybníkoch a jazerách považujú za typicky planktónové, majú vo svojom vývoji fázu dna alebo perifytónu (pripojeného k akémukoľvek objektu).

morský fytoplanktón pozostáva hlavne z rozsievok a dinofytov. Z rozsievok sú početní najmä zástupcovia rodov. Hetoceros, Rhizosolenia, Thalassiosira a niektoré ďalšie, ktoré v sladkovodnom planktóne chýbajú. Zloženie bičíkových foriem dinofytných rias je v morskom fytoplanktóne veľmi rôznorodé. Zástupcovia primesiofytov, prezentovaní v sladké vody len pár typov. Hoci je morské prostredie na veľkých plochách relatívne homogénne, v distribúcii morského fytoplanktónu neexistuje žiadna podobná jednotnosť. Rozdiely v druhovom zložení a abundancii sa často prejavujú aj v relatívne malých oblastiach morských vôd, ale obzvlášť zreteľne sa odrážajú vo veľkej geografickej zonalite rozšírenia. Tu sa prejavuje ekologický vplyv hlavných environmentálnych faktorov: slanosti vody, teploty, osvetlenia a obsahu živín.

Planktonické riasy majú zvyčajne špeciálne úpravy na život v suspenzii. Niektoré majú rôzne druhy výrastkov a príveskov tela - hroty, štetiny, rohové výrastky, blany. Iné tvoria kolónie, ktoré hojne vylučujú hlien. Iní zase hromadia látky v tele, ktoré zvyšujú ich vztlak (tukové kvapky v rozsievkách, plynové vakuoly v modrozelených). Tieto útvary sú oveľa vyvinutejšie u morských fytoplanktérov ako u sladkovodných. Jednou z adaptácií na existenciu vo vodnom stĺpci v suspenzii je malá veľkosť tela planktonických rias.

3.1.2. fytobentos

Fytobentos označuje súbor rastlinných organizmov, ktoré sú prispôsobené na to, aby existovali v pripevnenom alebo nepripojenom stave na dne vodných útvarov a na rôznych objektoch, živých a mŕtvych organizmoch vo vode.

Možnosť rastu bentických rias v špecifických biotopoch je daná abiotickými aj biotickými faktormi. Spomedzi biotických faktorov zohráva dôležitú úlohu konkurencia s inými riasami a prítomnosť konzumentov. To vedie k tomu, že určité druhy bentických rias nerastú v akejkoľvek hĺbke a nie vo všetkých vodných útvaroch s vhodným svetelným a hydrochemickým režimom. Svetlo je obzvlášť dôležité pre rast bentických rias ako fotosyntetických organizmov. Stupeň jeho použitia je však ovplyvnený ďalšími faktormi prostredia: teplota, obsah biogénnych a biologicky aktívnych látok, zdroje kyslíka a anorganického uhlíka, a čo je najdôležitejšie, rýchlosť vstupu týchto látok do talu, ktorá závisí od koncentrácie látok a rýchlosti pohybu vody. Miesta s intenzívnym pohybom vody sa spravidla vyznačujú bujným rozvojom bentických rias.

Bentické riasy rastúce v aktívnych podmienkach pohyb vody, získavajú výhody v porovnaní s riasami rastúcimi v pomaly tečúcich vodách. Rovnakú úroveň fotosyntézy môžu fytobentické organizmy dosiahnuť v podmienkach prúdenia s menším osvetlením, čo prispieva k rastu väčších stielok. Pohyb vody navyše bráni usadzovaniu čiastočiek bahna na skalách a kameňoch, ktoré narúšajú fixáciu primordií rias, podporujú rast spodných rias a odplavujú živočíchy živiace sa riasami z povrchu pôdy. Napokon, aj keď silný prúd alebo silný príboj spôsobuje poškodenie stielok rias alebo ich oddelenie od zeme, pohyb vody stále nebráni usadzovaniu mikroskopických druhov rias alebo mikroskopických štádií rias makrofytov.

Vplyv pohybu vody na vývoj bentických rias je badateľný najmä v riekach, potokoch a horských potokoch. V týchto nádržiach sa rozlišuje skupina bentických organizmov, ktoré uprednostňujú miesta so silným prúdom. V jazerách, kde nie sú silné prúdy, má pohyb vĺn prvoradý význam. Vlny v moriach majú významný vplyv aj na život bentických rias, najmä na ich vertikálne rozloženie.

V severných moriach je distribúcia a početnosť bentických rias ovplyvnená ľad. V závislosti od jej hrúbky, pohybu a hrboľatosti môžu byť húštiny rias zničené (vymazané) až do hĺbky niekoľkých metrov. Preto sa napríklad v Arktíde vyskytujú trváce hnedé riasy ( Fucus, Laminaria) je najjednoduchšie nájsť pri brehu medzi balvanmi a skalnými rímsami, ktoré bránia pohybu ľadu.

Rôznorodý vplyv na život bentických rias má teplota. Spolu s ďalšími faktormi určuje rýchlosť ich rastu, rýchlosť a smer vývoja, okamih kladenia ich reprodukčných orgánov a geografickú zonalitu rozšírenia.

Intenzívnemu rozvoju rias napomáha aj mierny obsah vo vode. živiny. V sladkých vodách sa takéto podmienky vytvárajú v plytkých rybníkoch, v pobrežnej zóne jazier, v stojatých vodách riek, v moriach - v plytkých zátokách.

Ak je na takýchto miestach dostatočné osvetlenie, pevná zem a nízky pohyb vody, vytvárajú sa optimálne podmienky pre život fytobentosu. Pri absencii pohybu vody a jej nedostatočnom obohatení živinami bentické riasy rastú zle. Takéto podmienky existujú v skalnatých zálivoch s veľkým sklonom dna a značnými hĺbkami v strede, pretože živiny z dnových sedimentov nie sú prenášané do horných horizontov. Okrem toho môžu v takýchto biotopoch chýbať makroskopické riasy, ktoré slúžia ako substrát pre mnohé malé formy bentických rias.

Zdrojom biogénnych látok vo vode sú pobrežné odtoky a spodné sedimenty. Úloha posledne menovaných ako akumulátorov organických zvyškov je obzvlášť veľká. V spodných sedimentoch dochádza v dôsledku životne dôležitej činnosti baktérií a húb k mineralizácii organických zvyškov; komplexné organické látky sa premieňajú na jednoduché anorganické zlúčeniny dostupné pre fotosyntetické rastliny.

Okrem svetla, pohybu vody, teploty a obsahu živín závisí rast bentických rias od prítomnosť bylinožravých vodných živočíchov- ježovky, ulitníky, kôrovce, ryby. Toto je obzvlášť viditeľné v húštinách rias rias, ktoré sú veľké. V tropických moriach na niektorých miestach ryby úplne jedia zelené, hnedé a červené riasy s mäkkým talom. Gastropody, ktoré sa plazia po dne, jedia mikroskopické riasy a malé sadenice makroskopických druhov.

Prevládajúcimi bentickými riasami kontinentálnych vôd sú rozsievky, zelené, modrozelené a žltozelené vláknité riasy, prichytené alebo neprichytené na substráte.

Hlavnými bentickými riasami morí a oceánov sú hnedé a červené, niekedy zelené makroskopické stielky. Všetky môžu byť porastené drobnými rozsievkami, modrozelenými a inými riasami.

V závislosti od miesta rastu medzi bentickými riasami sa rozlišujú tieto ekologické skupiny:

epility- rastú na povrchu pevnej pôdy (skaly, kamene);

epipelitída- obývajú povrch voľných pôd (piesok, bahno);

epifyty– epizoity– žijú na povrchu rastlín/živočíchov;

endofytov– endozoity alebo endosymbionty- žijú vo vnútri tela rastlín / zvierat, ale živia sa sami (majú chloroplasty a fotosyntetizujú);

endolity- žijú vo vápenatom substráte (skaly, schránky mäkkýšov, schránky kôrovcov).

Niekedy sa rozlišuje skupina organizmov zanášanie, alebo perifytón. Organizmy zaradené do tejto skupiny žijú na objektoch, ktoré sa väčšinou pohybujú alebo obtekajú vodou. Okrem toho sú vzdialené od dna a sú v podmienkach iného svetelného, ​​potravinového a teplotného režimu ako organizmy skutočných príbytkov na dne.

Znečistenie zahŕňa mikroriasy a makrofytné riasy. Mikroskopické riasy (modrozelené a rozsievky) vytvárajú slizký bakteriálno-riasovo-detritický film na substráte zavedenom do vodného prostredia. Potom sa makroriasy (červené, hnedé a zelené) usadia na primárnom mikrofilme spolu so zvieratami. To vytvára vážne prekážky ľudskej hospodárskej činnosti. V dôsledku zanášania klesá rýchlosť lodí a účinnosť hydroakustických prístrojov, zvyšuje sa spotreba paliva, dochádza k zaťažovaniu a korózii podvodných konštrukcií. Okrem toho slizký film tvorený nečistotami môže narušiť činnosť vodovodných potrubí, upchať otvory prívodov vody a potrubí a narušiť procesy prenosu tepla v chladiacich jednotkách.

Prichytené zanášacie organizmy, ktoré žijú na podvodných štruktúrach v prílivovej zóne a v hĺbkach do 1 m, sú zvyčajne likvidované v zime pod vplyvom dlhodobého vysychania a obrusovania ľadom. Preto sa tu každoročne v období jari a leta vytvárajú spoločenstvá znečistenia charakteristické pre pionierske štádium biologickej sukcesie. Dominantnými druhmi takýchto spoločenstiev sú spolu s podustvami a mäkkýšmi často makrofytné riasy. V sublitorálnej zóne podvodných stavieb - od hĺbky 0,7-0,9 m po ich základňu (6-12 m) - sa vyvíja trvalé znečistenie. Dominujú v nej hnedé riasy z rodov Sacharín a kostária. Biomasa týchto veľkých rias v miernych zemepisných šírkach môže byť veľmi významná a dosahuje desiatky kilogramov na meter štvorcový.

Znečistené riasy môžu existovať aj vo vzduchu ( aerophyton). Z nich prevládajú zelené a modrozelené riasy. Za určitých podmienok môžu aerofytónové riasy poškodiť priemyselné a stavebné materiály, architektonické pamiatky, maľby a pod., ak nie sú chránené jedovatými nátermi. Poškodenie je spôsobené splodinami látkovej premeny, najmä organickými kyselinami. Riasy Aerophyton sú bežné najmä vo vlhkých trópoch, kde je dostatok tepla, vlhka a prachu organického pôvodu, ktorý je živnou pôdou pre ich vývoj. Biologické poškodenie z nich môže byť značné.

epility. Do tejto skupiny patria prichytené riasy. Obývajú povrch kameňov, vytvárajú kôrovité povlaky alebo ploché vankúšiky, alebo majú špeciálne prichytávacie orgány - rizoidy. Intenzívny vývoj epilitov sa pozoruje v nádržiach s pevným dnom a rýchlym tokom vody. Typickými epilitmi sú zástupcovia zlatých rias z rodu Hydrurus, hnedé riasy z rodov Saccharina, Laminaria, Kostaria atď.

epipelitída. Voľné riasy šíriace sa po dne, viažuce a spevňujúce substrát. Často sú zastúpené rozsievkami, zlatými riasami, euglenoidmi, kryptofytmi, dinofytmi, voľne lezúcimi po substráte. Orgánom uchytenia epipelitov sú niekedy krátke rizoidy, ktoré sa nemôžu hlboko zakoreniť. Na bahnitom dne sa dobre rozvíjajú iba riasy Chara s dlhými rizoidmi.

Zvyčajne sú orgány pripevnenia epilitov a epipelitov špeciálne formácie - chodidlo, noha, chodidlo, sliznica alebo sliznica, valček atď.

epifyty / epizoity. Riasy využívajú živé organizmy ako substrát. Epizoity sú riasy, ktoré žijú na zvieratách. Na povrchu lastúr mäkkýšov sú malé zelené ( Edogonium, Cladophora, Ulva) a červená ( Gelidium, Palmaria,) morské riasy; na špongiách - zelená, modrozelená a rozsievky. Epizoity žijú na kôrovcoch, vírnikoch, menej často na nevodnom hmyze alebo larvách, červoch a ešte väčších živočíchoch. Epizoity zahŕňajú druhy zelených a charofytických rias z rodov Chlorangiella, Charatsiochloris, Korzhikoviella, Chlorangiopsis a iné.Väčšina epizoitov nemôže existovať izolovane od substrátu. Na uhynutých zvieratách alebo na ich pancieroch, ktoré sa vysypú pri línaní, riasy zvyčajne uhynú.

Epifyty sú riasy, ktoré žijú na rastlinách. Medzi rastlinou-substrát (bazifit) a rastlina-epifyt existujú krátkodobé spojenia. Komplexný a zaujímavý fenomén epifytizmu je stále nedostatočne pochopený. Časté sú prípady dvojitého až trojitého epifytizmu, kedy niektoré riasy, usadzujúce sa na iných, väčších formách, sú samy substrátom pre iné, menšie alebo mikroskopické druhy. Niekedy je pre vývoj epifytov dôležitý fyziologický stav substrátovej rastliny. Počet epifytov sa spravidla zvyšuje so starnutím bazifytových rias. Napríklad najväčšie druhové bohatstvo epifytických rias edogonia je pozorované na mŕtvych vodných rastlinách ( Mannik, Reed, Sedge).

Endofyty / endozoity alebo endosymbionty

Endosymbionty, alebo intracelulárne symbionty - riasy žijúce v tkanivách alebo bunkách iných organizmov (bezstavovcov alebo rias). Tvoria akúsi ekologickú skupinu. Intracelulárne symbionty nestrácajú svoju schopnosť fotosyntézy a reprodukcie vo vnútri hostiteľských buniek. Rôzne riasy môžu byť endosymbionty, ale najpočetnejšie sú endosymbiózy jednobunkových zelených a žltozelených rias s jednobunkovými živočíchmi. Riasy zúčastňujúce sa takýchto symbióz sú resp zoochlorella a zooxanthellae. Zelené a žltozelené riasy tvoria endosymbiózy s mnohobunkovými organizmami: hubami, hydrami a pod. Endosymbiózy modrozelených rias s prvokmi sú tzv. syncyanóza. Často sa v hlienoch niektorých modrozelených druhov môžu usadiť aj iné druhy siníc. Zvyčajne používajú hotové organické zlúčeniny, ktoré sa vo veľkom množstve tvoria počas rozpadu slizu kolónie hostiteľskej rastliny a intenzívne sa množia.

Najbežnejšie endofyty sú zástupcovia zlatých (typy rodov Chromulina, Mixochloris) a zelená (rod Chlorochitrium, Chlamydomyxa) riasy, ktoré obývajú telo žaburinky a sphagnum machu. Zelené riasy rodu Carteria sa usadzuje v epidermálnych bunkách ciliárneho červa Konvolut, jeden druh rodu Chlorella- vo vakuolách prvokov, a druhov rodu Chlorococcum- v bunkách kryptofytných rias Cyanophora.

3.1.3. Riasy extrémnych vodných ekosystémov

Horúce jarné riasy. Riasy, ktoré vegetujú medzi 35-85°C sú tzv teplomilné.Často sa vysoká teplota prostredia spája s vysokým obsahom minerálnych solí alebo organických látok (silne znečistené horúce odpadové vody z tovární, tovární, elektrární či jadrových elektrární). Typickými obyvateľmi horúcich vôd sú modrozelené riasy a v menšej miere aj rozsievky a zelené riasy.

Riasy snehu a ľadu. Riasy, ktoré rastú na povrchu ľadu a snehu, sa nazývajú kryofilné. Vyvíjajú sa vo veľkom množstve a môžu spôsobiť zelený, žltý, modrý, červený, hnedý alebo čierny "kvet" snehu alebo ľadu. Medzi kryofilnými riasami prevládajú zelené, modrozelené a rozsievkové riasy. Len niekoľko z týchto rias má pokojové štádiá; väčšine chýbajú špeciálne morfologické úpravy na znášanie nízkych teplôt.

Slané vodné riasy dostal meno halofilný alebo halobionty. Takéto riasy vegetujú pri zvýšenej koncentrácii solí vo vode, dosahujúcej 285 g/l, v jazerách s prevahou chloridu sodného a 347 g/l v Glauberových jazerách. So zvyšujúcou sa salinitou klesá počet druhov rias; veľmi vysokú salinitu toleruje len niekoľko z nich. Vo slaných (hyperhalinových) nádržiach prevládajú jednobunkové mobilné zelené riasy - hyperhalobes ktorého bunky sú bez membrány a obklopené plazmalemou ( Asteromonas, Pedinomonas). Vyznačujú sa zvýšeným obsahom chloridu sodného v protoplazme, vysokým intracelulárnym osmotickým tlakom a akumuláciou karotenoidov a glycerolu v bunkách. V niektorých selénových nádržiach môžu takéto riasy spôsobiť červené alebo zelené „kvitnutie“ vody. Dno hypersalinných nádrží je niekedy úplne pokryté modrozelenými riasami; prevládajú medzi nimi druhy z rodov oscilačné, Spirulina atď. S poklesom salinity sa pozoruje nárast druhovej diverzity rias: okrem modrozelených rias sa objavujú rozsievky (druhy rodov Navicula, Nietzschia).

3.2. Riasy mimovodných biotopov

Hoci je voda hlavným životným prostredím väčšiny rias, vďaka eurytopickému charakteru tejto skupiny organizmov si úspešne rozvíjajú rôzne mimovodné biotopy. Za prítomnosti aspoň periodickej vlhkosti sa mnohé z nich vyvíjajú na rôznych suchozemských objektoch - skalách, kôre stromov, plotoch atď. Priaznivým biotopom pre riasy je pôda. Okrem toho sú známe také spoločenstvá endolitických rias, ktorých hlavným životným prostredím je vápenatý substrát, ktorý ich obklopuje.

Spoločenstvá tvorené riasami mimovodných biotopov sa delia na aerofilné, edafofilné a litofilné.

3.2.1. Aerofilné riasy

Hlavným životným prostredím aerofilných rias je vzduch, ktorý ich obklopuje. Typickými biotopmi sú povrchy rôznych nepôdnych pevných substrátov (skaly, kamene, kôra stromov, múry domov a pod.). V závislosti od stupňa vlhkosti sú rozdelené do dvoch skupín: vzduch a voda-vzduch. vzdušné riasyžijú iba v podmienkach atmosférickej vlhkosti a neustále sa menia vlhkosť a sušenie. Vodno-vzduchové riasy vystavené neustálemu zavlažovaniu vodou (pod prúdom vodopádov, v zóne príboja atď.).

Podmienky existencie týchto rias sú veľmi zvláštne a vyznačujú sa predovšetkým častou zmenou dvoch faktorov - vlhkosti a teploty. Riasy, ktoré žijú v podmienkach výlučne atmosférickej vlhkosti, sú často nútené prejsť zo stavu nadmernej vlhkosti (napríklad po dažďovej búrke) do stavu minimálnej vlhkosti v období sucha, kedy vyschnú natoľko, že sa môžu rozdrviť do prášok. Vodno-vzduchové riasy žijú v podmienkach relatívne stálej vlhkosti, avšak aj u nich dochádza k výrazným výkyvom v tomto faktore. Napríklad riasy žijúce na skale, zavlažovanej spŕškou vodopádov, v letný čas keď sa odtok výrazne zníži, pociťujú deficit vlahy. Aerofilné spoločenstvá podliehajú neustálym teplotným výkyvom. Cez deň sú veľmi horúce, v noci sa ochladzujú a v zime zamŕzajú. Je pravda, že niektoré aerofilné riasy žijú v pomerne konštantných podmienkach (na stenách skleníkov). Vo všeobecnosti sa však relatívne málo rias, reprezentovaných mikroskopickými jednobunkovými, koloniálnymi a vláknitými formami modrozelených a zelených rias a v oveľa menšej miere aj rozsievkami, adaptovalo na nepriaznivé podmienky pre existenciu tejto skupiny. Medzi červenými riasami rodu sú známe aj aerofilné formy porfýridium atď.; nachádzajú sa na kameňoch, starých stenách skleníkov. Počet druhov nájdených v aerofilných skupinách sa blíži k 300. S rozvojom aerofilných rias v hromadnom množstve majú zvyčajne formu práškových alebo slizovitých usadenín, plstnatých hmôt, mäkkých alebo tvrdých filmov a kôr.

Na kôre stromov sú bežnými osadníkmi všadeprítomné zelené riasy z rodov Pleurococus, Chlorella, Chlorococcus. Modrozelené a rozsievky sú na stromoch oveľa menej bežné. Existujú dôkazy, že na nahosemenných rastlinách rastú prevažne zelené riasy.

Skupiny rias žijúce na povrchu odkrytých hornín majú iné systematické zloženie. Vyvíjajú sa tu rozsievky a niektoré, prevažne jednobunkové, zelené riasy, no pre tieto biotopy sú najčastejšie zástupcovia modrozelených rias. Riasy a sprievodné baktérie tvoria „horské opálenie“ (skalné filmy a kôry) na kryštalických horninách rôznych pohorí. V haraburdách, ktoré sa hromadia v hlbinách hornín, zvyčajne žijú jednobunkové zelené riasy a modrozelené riasy. Porasty rias sú obzvlášť bohaté na povrchu vlhkých skál. Tvoria filmy a výrastky rôznych farieb. Spravidla tu žijú druhy vybavené hrubými sliznicami. V závislosti od intenzity svetla sa sliz sfarbuje viac alebo menej intenzívne, čo určuje farbu výrastkov. Môžu byť jasne zelené, zlaté, hnedé, fialové, takmer čierne, v závislosti od druhu, ktorý ich tvorí. Pre zvodnené horniny sú typickí najmä zástupcovia modrozelených rias ako druhy rodov Gleokapsa, Tolipotrix, Spirogyra a iné.V porastoch na vlhkých skalách možno nájsť aj rozsievky z rodov frustúlia, Ahnantes atď.

Aerofilné spoločenstvá rias sú teda veľmi rôznorodé a vznikajú za celkom priaznivých aj extrémnych podmienok. Vonkajšie a vnútorné adaptácie na takýto spôsob života sú rôznorodé a podobné ako u pôdnych rias, najmä tých, ktoré sa vyvíjajú na povrchu pôdy.

3.2.2. Edafofilné riasy

Hlavným životným prostredím edafofilných rias je pôda. Typickými biotopmi sú povrch a hrúbka pôdnej vrstvy, ktorá má fyzikálny a chemický vplyv na bionty. V závislosti od umiestnenia rias a ich životného štýlu sa v rámci tohto typu rozlišujú tri skupiny: suchozemské riasy, masívne sa rozvíjajúce na povrchu pôdy v podmienkach atmosférickej vlhkosti; voda-zem morské riasy, masívne sa rozvíjajúce na povrchu pôdy, neustále nasýtené vodou; pôdne riasy obývajúci pôdnu vrstvu.

Pôda ako biotop je podobná vodným aj vzdušným biotopom: obsahuje vzduch, ale nasýtený vodnou parou, čo zabezpečuje dýchanie atmosférického vzduchu bez hrozby vysychania. nehnuteľnosť. čím sa pôda zásadne odlišuje od uvedených biotopov je jej neprehľadnosť. Tento faktor má rozhodujúci vplyv na vývoj rias. V hrúbke pôdy, kam svetlo neprenikne, sa však životaschopné riasy nachádzajú v hĺbke do 2 m v panenskej a do 2,7 m na ornej pôde. Vysvetľuje to schopnosť niektorých rias prejsť na heterotrofnú výživu v tme.

Malé množstvo rias sa nachádza v hlbokých vrstvách pôdy. Aby si pôdne riasy zachovali životaschopnosť, musia byť schopné tolerovať nestabilnú vlhkosť, prudké kolísanie teploty a silné slnečné žiarenie. Tieto vlastnosti v nich zabezpečuje množstvo morfologických a fyziologických znakov. Napríklad sa zistilo, že pôdne riasy sú relatívne malé v porovnaní so zodpovedajúcimi vodnými formami toho istého druhu. So znižovaním veľkosti buniek sa zvyšuje ich schopnosť zadržiavať vodu a odolnosť voči suchu. Dôležitú úlohu v suchovzdornosti pôdnych rias zohráva schopnosť bohato vytvárať sliz - slizové kolónie, obaly a zábaly, pozostávajúce z hydrofilných polysacharidov. Vďaka prítomnosti hlienu riasy po navlhčení rýchlo absorbujú vodu a ukladajú ju, čím spomaľujú vysychanie. Nápadnú životaschopnosť demonštrujú pôdne riasy skladované v suchom stave vo vzorkách pôdy. Ak sa takáto pôda po desaťročiach umiestni na živné médium, potom bude možné pozorovať vývoj rias.

Charakteristickým znakom pôdnych rias je „efemérna“ vegetácia – schopnosť rýchlo prejsť zo stavu pokoja do aktívneho života a naopak. Sú tiež schopné odolávať teplotným výkyvom vo veľmi širokom rozsahu: od -200 do +84°C. Pôdne riasy (hlavne modrozelené) sú odolné voči ultrafialovému a rádioaktívnemu žiareniu.

Prevažná väčšina pôdnych rias sú mikroskopické formy, ale často ich možno vidieť na povrchu pôdy voľným okom. Masový rozvoj takýchto rias môže spôsobiť ozelenenie svahov roklín a okrajov lesných ciest.

Systematické zloženie pôdnych rias je dosť rôznorodé. Medzi nimi sú modrozelené a zelené riasy zastúpené v približne rovnakých pomeroch. Žltozelené a rozsievky sú v pôdach menej rozmanité.

3.2.3. litofilné riasy

Hlavným životným prostredím litofilných rias je nepriehľadný hustý vápenatý substrát, ktorý ich obklopuje. Typické biotopy - v hlbinách tvrdých hornín určitého chemického zloženia, obklopené vzduchom alebo ponorené do vody. Existujú dve skupiny litofilných rias: vŕtanie rias, ktoré sa aktívne zavádzajú do vápenného substrátu; riasy tvoriace tufy, ukladajú si vápno okolo svojho tela a žijú v okrajových vrstvách prostredia, ktoré ukladajú, v medziach prístupných vode a svetlu. Keď sa usadeniny nahromadia, odumierajú.

testovacie otázky

1. Popíšte hlavné ekologické skupiny rias vo vodných biotopoch: fytoplanktón a fytobentos.

2. Rozdiely medzi sladkovodným a morským fytoplanktónom. Zástupcovia morského a sladkovodného fytoplanktónu.

3. Morfologické adaptácie rias na planktónny spôsob života.

4. Sezónne zmeny v kvalitatívnych a kvantitatívnych ukazovateľoch sladkovodného fytoplanktónu.

5. Rozdiely medzi sladkovodným a morským fytobentosom. Systematické zloženie morského a sladkovodného fytobentosu.

6. Ekologické skupiny fytobentosu vo vzťahu k substrátu (epility, epipelity, epifyty, endofyty).

7. Čo je to zanášanie? Aké riasy môžu tvoriť túto ekologickú skupinu?

8. Aerofilné riasy. Prispôsobenie sa extrémnym podmienkam prostredia. Systematické zloženie vzdušných rias.

9. Edafofilné riasy. Prispôsobenie sa podmienkam prostredia. Systematické zloženie pôdnych rias.

10. Litofilné riasy.

4. ÚLOHA RIAS V PRÍRODE A PRAKTICKÝ VÝZNAM

Úloha rias v prírodných ekosystémoch. Vo vodných biocenózach plnia úlohu producentov riasy. Pomocou energie svetla sú schopné syntetizovať organické látky z anorganických. Podľa rádiokarbónovej analýzy je priemerná primárna produkcia oceánov v dôsledku životne dôležitej aktivity rias 550 kg uhlíka na 1 hektár za rok. Celková hodnota jej primárnej produkcie je 550,2 miliardy ton (v surovej biomase) ročne a podľa vedcov sa podiel rias na celkovej produkcii organického uhlíka na našej planéte pohybuje od 26 do 90 %. Riasy hrajú dôležitú úlohu v cykle dusíka. Sú schopné využívať organické (močovina, aminokyseliny, amidy) aj anorganické (amónne a dusičnanové ióny) zdroje dusíka. Jedinečnou skupinou sú modrozelené riasy, ktoré sú schopné fixovať plynný dusík a premieňať ho na zlúčeniny dostupné pre iné rastliny.

Riasy sú producentmi kyslíka. Riasy pri svojej životnej činnosti uvoľňujú kyslík, ktorý je potrebný na dýchanie vodných organizmov. Vo vodnom prostredí (najmä v moriach a oceánoch) sú riasy prakticky jedinými producentmi voľného kyslíka. Okrem toho zohrávajú veľkú úlohu v celkovej kyslíkovej bilancii na Zemi, keďže oceány slúžia ako hlavný regulátor kyslíkovej bilancie v zemskej atmosfére.

Riasy – prostredie pre ostatné vodné organizmy. Vytváraním podmorských lesov vytvárajú makrofytné riasy vysoko produktívne ekosystémy, ktoré poskytujú potravu, prístrešie a ochranu mnohým ďalším živým organizmom. Zistilo sa, že stĺpec vody s objemom 5 litrov s jedným exemplárom hnedých rias Cystoseira obsahuje až 60 tisíc jedincov rôznych bezstavovcov vrátane mäkkýšov, roztočov a kôrovcov.

Riasy - priekopníci vegetácie. Suchozemské riasy sa môžu usadiť na holých skalách, piesku a iných neplodných miestach. Po ich smrti sa vytvorí prvá vrstva budúcej pôdy. Pôdne riasy sa podieľajú na tvorbe pôdnej štruktúry a úrodnosti.

Riasy ako geologický faktor. Vývoj rias v minulých geologických epochách viedol k vytvoreniu množstva hornín. Spolu so zvieratami sa riasy podieľali na tvorbe útesov v oceánoch. Usadili sa bližšie k povrchu vody a vytvorili hrebene týchto útesov. Útesové štruktúry červených rias sú na Kryme známe ako vrcholy Yaila a iné.Modrozelené riasy sa podieľali na tvorbe vápencov-stromatolitov, charofytov - na tvorbe vápencov-charocytov (podobné ložiská boli nájdené v Tuve). Kokolitofory sa podieľajú na tvorbe kriedových hornín (95 % kriedových hornín tvoria zvyšky schránok týchto rias). Masívne nahromadenie škrupín rozsievok viedlo k vytvoreniu diatomitu (horskej múky), ktorého veľké ložiská sa našli na území Primorsky, na Urale a na Sachaline. Riasy boli východiskovým materiálom pre kvapalné a pevné zlúčeniny podobné olejom - sapropely, horúca bridlica, uhlie.

V súčasnosti je v niektorých regiónoch zaznamenaná aktívna aktivita rias pri tvorbe hornín. Absorbujú uhličitan vápenatý a tvoria mineralizované produkty. Tieto procesy sú obzvlášť aktívne v tropických vodách s vysokými teplotami a nízkymi parciálnymi tlakmi.

Najväčší význam pri ničení hornín majú vrtné riasy. Pomaly a vytrvalo uvoľňujú vápenaté substráty a sprístupňujú ich zvetrávaniu, drobeniu a erózii.

Symbiotické vzťahy s inými organizmami. Riasy tvoria niekoľko dôležitých symbióz. Po prvé tvoria lišajníky s hubami a po druhé, ako zooxány žijú spolu s niektorými bezstavovcami, ako sú špongie, morské striekačky, útesové koraly. Množstvo siníc vytvára asociácie s vyššími rastlinami.

Riasy majú veľký praktický význam v každodennom živote a ľudských činnostiach, prinášajú úžitok aj škodu. Veľké, hlavne morské riasy sú známe už od staroveku a už dlho sa používajú v ľudskom hospodárstve.

Riasy ako jedlo. Človek sa živí hlavne morskými riasami, ktoré využívajú najmä obyvatelia juhovýchodnej Ázie a tichomorských ostrovov. V Číne je používanie rias v strave známe už od 9. storočia pred Kristom. e. Medzi makrofytnými riasami (mnohobunkové zelené, hnedé a červené) nie sú žiadne jedovaté druhy, pretože neobsahujú alkaloidy - látky s narkotickým a jedovatým účinkom. Na potravu sa používa asi 160 druhov rôznych rias. Pokiaľ ide o ich nutričné ​​vlastnosti, riasy nie sú horšie ako mnohé poľnohospodárske plodiny. Obsahujú veľké percento bielkovín, sacharidov a tukov. Riasy sú výborným zdrojom vitamínov C, A, D, skupiny B, riboflavínu, kyseliny pantoténovej a listovej, stopových prvkov.

Z mikroskopických rias sa na potravu využívajú modrozelené suchozemské druhy rodu. Nostok, ktoré slúžia ako jedlo v Číne a Južnej Amerike. V Japonsku sa používa jačmenný chlieb "tengu" - sú to silné vrstvy hustej želatínovej hmoty na svahoch niektorých sopiek, pozostávajúce z modrozelených rias z rodov Gleokapsa, Geoteke, Microcystis s prímesou baktérií. Spirulina používali Aztékovia už v 16. storočí pri výrobe koláčov zo sušených morských rias a obyvatelia oblasti Čadského jazera v Severnej Amerike dodnes z tejto riasy pripravujú produkt s názvom dihe. Spirulina obsahuje veľké množstvo bielkovín a je široko pestovaná v mnohých krajinách.

Riasy ako hnojivo. Riasy obsahujú dostatočné množstvo organických a minerálnych látok, preto sa oddávna používajú ako hnojivá. Výhodou takýchto hnojív je, že neobsahujú semená burín a spóry fytopatogénnych húb a v obsahu draslíka prevyšujú takmer všetky druhy aplikovaných hnojív. Modrozelené riasy viažuce dusík sa vo veľkej miere používajú na ryžových poliach namiesto dusíkatých hnojív. Ukázalo sa, že hnojivá na riasy môžu zvýšiť klíčivosť semien, výnos a odolnosť voči chorobám.

Liečivé vlastnosti rias. Riasy sú široko používané v ľudovom liečiteľstve ako antihelmintikum a na liečbu mnohých chorôb, ako je struma, nervové poruchy, skleróza, reuma, rachitída atď. Ukázalo sa, že extrakty z mnohých druhov rias obsahujú antibiotické látky, ktoré môžu znižovať krvný tlak. Výťažky z Sargassum, Laminaria a Sacharines pri pokusoch na myšiach bol potlačený rast sarkómových a leukemických buniek. V Spojených štátoch a Japonsku sa od nich podarilo získať lieky, ktoré pomáhajú odstraňovať rádionuklidy z tela. Účinnosť takýchto sorbentov dosahuje 90–95 %.

Riasy ako zdroj priemyselných surovín. Od minulého storočia sa riasy používajú na výrobu sódy a jódu. V súčasnosti sa z rias získava kyselina algínová a jej soli, algináty, ale aj karagénany a agar.

Z hnedých rias sa získava manitolový alkohol – nevyhnutná surovina pre farmakologické a Potravinársky priemysel pri výrobe liekov a potravinárskych výrobkov pre diabetikov.

Negatívna úloha rias. Množstvo rias (modrozelené, dinofytické, zlaté, zelené) vylučuje toxíny, ktoré môžu u zvierat, rastlín a ľudí spôsobiť rôzne choroby, z ktorých niektoré môžu byť smrteľné. Medzi dinofytnými riasami, ktoré spôsobujú „červené prílivy“ v rozsiahlych morských oblastiach, sú druhy týchto rodov toxické Gymnodynium, Noktilyuka, Amphidinium a iné.Najväčší počet toxických druhov bol zistený medzi modrozelenými riasami. Toxíny modrozelených rias svojim pôsobením niekoľkonásobne prevyšujú jedy ako kurare a botulín. Toxicita rias sa prejavuje hromadným úhynom hydrobiontov, vodného vtáctva, pri otravách a iných ľudských ochoreniach, ktoré vznikajú pri vdýchnutí, používaní vody, jedení mäkkýšov, rýb atď.

Pri silnom vývoji – „kvitnutí nádrží“ môžu niektoré riasy (zlatá, žltozelená, modrozelená) dodať vode nepríjemný zápach a chuť, čím sa voda stáva nepitnou.

Nadmerný rast rias môže brániť vode prechádzať cez nasávacie filtre. Je známe, že znečistenie lodí riasami výrazne zvyšuje prevádzkové náklady. Makrofyty môžu prispievať ku korózii materiálov na ropných plošinách a iných podmorských štruktúrach.

Problém znečistenia je možno najstarší vo vývoji oceánu. Každý predmet, ktorý príde do kontaktu s morským prostredím, je čoskoro pokrytý množstvom organizmov, ktoré sú k nemu pripojené: živočíchy a riasy. Celková plocha substrátov ponorených do mora je asi 20% povrchovej plochy horných častí police. Celková biomasa znečistenia sa odhaduje na milióny ton a škody z nej sú v miliardách dolárov (Zvjagincev, 2005). Z biologického hľadiska ide o prirodzený proces, ktorý je neoddeliteľnou súčasťou života hydrosféry. Fenomén znečistenia zároveň vnukol človeku myšlienku pestovania množstva cenných druhov mäkkýšov na morských farmách v priemyselnom meradle ( Ustrice, mušle, hrebenatky, perlové ustrice) a riasy ( Sacharíny, Porfýr, Gracilaria, Euchema atď.). Riasy sú priekopnícke znečisťujúce organizmy. Mikroriasy spolu s baktériami vytvárajú na povrchu umelých substrátov zavedených do vody primárny mikrofilm, ktorý slúži ako substrát pre usadzovanie ďalších hydrobiontov. Makroriasy spolu s kôrovcami, mäkkýšmi, hydroidmi a inými živočíchmi často tvoria počiatočné štádiá trvalých znečistených spoločenstiev.

testovacie otázky

1. Úloha rias pri zlepšovaní úrodnosti pôdy.

2. Úloha rias vo vodných ekosystémoch.

3. Úloha rias v suchozemských ekosystémoch.

4. Význam rias v geologických procesoch.

5. Výživová a biologická hodnota rias. Aké riasy možno jesť?

6. Liečivé vlastnosti rias.

7. Prečo je rast zlatých a žltozelených rias v nádržiach nežiaduci? Aký je "kvet" nádrží?

8. Riasy, ktoré spôsobujú otravu zvierat a ľudí.

9. Fenomén zanášania. Úloha rias v komunitách znečistenia.

5. MODERNÁ SYSTEMATIKA RIAS

Klasifikácia živých organizmov zamestnávala mysle ľudí už od čias Aristotela. Švédsky botanik Carl Linné ako prvý použil v 18. storočí názov Riasy na jednu zo skupín rastlín a položil základ pre fykológie(z gréčtiny. phycos - riasy a logá - vyučovanie) ako veda. Medzi riasami Linnaeus rozlíšil iba štyri rody: Hara, Fucus, Ulva a Konferva. V 19. storočí bola popísaná väčšina (niekoľko tisíc) moderných rodov rias. Veľký počet nových rodov si vyžiadal ich zoskupenie do taxónov vyššieho stupňa. Počiatočné pokusy o klasifikáciu boli založené výlučne na vonkajších znakoch talu. Prvým, kto navrhol sfarbenie talu rias ako základný znak na vytvorenie veľkých taxonomických skupín alebo megataxónov, bol anglický vedec W. Harvey (Harvey, 1836). Identifikoval veľké série: Chlorospermeae - zelené riasy, Melanospermeae - hnedé riasy a Rhodospermeae - červené riasy. Neskôr boli premenované na Chlorophyceae, Phaeophyceae a Rhodophyceae.

Základy modernej riasovej systematiky položil v prvej polovici 20. storočia český vedec A. Pascher. Založil 10 tried rias: modrozelené, červené, zelené, zlaté, žltozelené, rozsievky, hnedé, dinofyty, kryptofyty a euglenoidy. Každá trieda sa vyznačuje špecifickým súborom pigmentov, rezervných produktov a štruktúrou bičíkov. Tieto neustále rozdiely medzi veľkými taxónmi nás podnietili považovať ich za samostatné fylogenetické skupiny, ktoré spolu nesúvisia, a opustiť koncept rias - Riasy ako špecifickej taxonomickej jednotky.

Slovo "riasy" teda v skutočnosti nie je systematický, ale ekologický pojem a doslova znamená - "to, čo rastie vo vode." Riasy sú nižšie rastliny, ktoré v drvivej väčšine obsahujú chlorofyl, sú schopné fototrofnej výživy a žijú prevažne vo vode. Všetky riasy, okrem charopytov, na rozdiel od vyšších rastlín nemajú mnohobunkové pohlavné orgány s obalmi sterilných buniek.

Moderné systémy sa líšia najmä počtom a objemom megataxónov – divízií a kráľovstiev. Počet oddelení sa pohybuje od 4 do 10-12. V ruskej fykologickej literatúre takmer každá z vyššie uvedených tried zodpovedá oddeleniu. V zahraničnej literatúre sa prejavuje tendencia zväčšovania katedier a tým aj znižovania ich počtu.

V klasifikačných konštrukciách je najbežnejšia Parkerova schéma (Parker, 1982). Pozná rozdelenie medzi prokaryotickými a eukaryotickými formami. V prokaryotických formách bunky nemajú membránou obklopené organely. Prokaryoty zahŕňajú baktérie a sinice (cyanobaktérie). Eukaryotické formy zahŕňajú všetky ostatné riasy a rastliny. Delenie rias je už dlho predmetom sporov. Harvey (1836) odlíšil riasy predovšetkým podľa farby. Aj keď je v súčasnosti uznávaných oveľa viac oddelení, veľký význam má zloženie pigmentov, biochemické a štrukturálne vlastnosti bunkovej štruktúry. P. Silva (Silva, 1982) rozlišuje 16 hlavných tried. Triedy sa líšia pigmentáciou, skladovacími produktmi, vlastnosťami bunkovej steny a ultraštruktúrou bičíkov, jadra, chloroplastov, pyrenoidov a ocelli.

Nové informácie o ultraštruktúre rias, získané v posledných desaťročiach metódami elektrónovej mikroskopie, genetiky a molekulárnej biológie, umožňujú študovať najmenšie detaily bunkovej štruktúry. „Výbuchy“ informácií pravidelne povzbudzujú vedcov, aby prehodnotili zavedené tradičné predstavy o systematike rias. Neustály tok nových informácií stimuluje nové prístupy ku klasifikácii a každá navrhovaná schéma nevyhnutne zostáva približná. Podľa moderných údajov organizmy tradične považované za nižšie rastliny presahujú Ríšu rastlín. Sú zaradené do veľkého počtu samostatne sa vyvíjajúcich skupín. Tabuľka ukazuje v rôznych interpretáciách megataxy, ktoré zahŕňajú riasy. Ako je možné vidieť, rôzne taxóny rias môžu byť v rôznych kmeňoch; tá istá fyla môže spájať rôzne ekologické a trofické skupiny organizmov (tabuľka).

Pred viac ako 100 rokmi K.A. Timiryazev bystro poznamenal, že „neexistuje ani rastlina, ani zviera, ale existuje jeden neoddeliteľný organický svet. Rastlina a zviera sú len priemery, iba typické reprezentácie, ktoré si vytvárame, abstrahujeme od známych znakov organizmov, jednému pripisujeme mimoriadnu dôležitosť, iné zanedbávame. Teraz nemôžeme neobdivovať jeho úžasnú biologickú intuíciu.

Moderný systém rias, načrtnutý v tomto návode, zahŕňa 9 divízií: modrozelená, červená, rozsievky, heterokont, haptofyty, kryptofyty, dinofyty, zelené, charofyty a euglenoidy. Podobnosť zloženia pigmentov, štruktúra fotosyntetického aparátu a bičíka slúžila ako základ pre spojenie tried rias so zlatohnedou farbou do jednej veľkej skupiny - Heterocont alebo Rôzne riasy (Ochrophytes).

Megasystém organizmov súvisiacich s nižšími rastlinami

Riasy sú klasifikované ako nižšie rastliny. Je ich viac ako 30 tisíc. Medzi nimi sú jednobunkové aj mnohobunkové formy. Niektoré riasy sú veľmi veľké (niekoľko metrov dlhé).

Názov "riasy" naznačuje, že tieto rastliny žijú vo vode (v sladkej aj morskej). Riasy však možno nájsť na mnohých vlhkých miestach. Napríklad v pôde a na kôre stromov. Niektoré druhy rias sú schopné, podobne ako množstvo baktérií, žiť na ľadovcoch a v horúcich prameňoch.

Riasy sú klasifikované ako nižšie rastliny, pretože nemajú pravé pletivá. U jednobunkových rias sa telo skladá z jednej bunky, niektoré riasy tvoria kolónie buniek. V mnohobunkových riasach je telo zastúpené talus(iné meno - talus).

Keďže riasy sú klasifikované ako rastliny, všetky sú autotrofné. Okrem chlorofylu obsahujú bunky mnohých rias červené, modré, hnedé a oranžové pigmenty. Pigmenty sú in chromatofóry, ktoré majú membránovú štruktúru a vyzerajú ako stuhy alebo taniere atď. Rezervná živina (škrob) sa často ukladá v chromatoforoch.

Chov rias

Riasy sa rozmnožujú nepohlavne aj pohlavne. Medzi typmi asexuálna reprodukcia prevláda vegetatívny. Jednobunkové riasy sa teda reprodukujú rozdelením svojich buniek na dve časti. V mnohobunkových formách dochádza k fragmentácii talu.

Nepohlavné rozmnožovanie v riasach však môže byť nielen vegetatívne, ale aj pomocou zoospóra ktoré sa produkujú v zoosporangiách. Zoospóry sú pohyblivé bunky s bičíkmi. Sú schopní aktívne plávať. Po určitom čase zoospóry vyhadzujú bičíky, pokrývajú sa škrupinou a spôsobujú vznik rias.

Niektoré riasy majú sexuálny proces alebo konjugácia. V tomto prípade dochádza k výmene DNA medzi bunkami rôznych jedincov.

O sexuálnej reprodukcie Mnohobunkové riasy produkujú samčie a samičie gaméty. Tvoria sa v špeciálnych bunkách. Súčasne sa na jednej rastline môžu vytvoriť gaméty oboch typov alebo len jedna (iba samčia alebo len samičia), po uvoľnení gamét sa spoja a vytvoria zygotu Podmienky Zvyčajne po prezimovaní vznikajú spóry rias. na nové rastliny.

jednobunkové riasy

Chlamydomonas

Chlamydomonas žije v organicky znečistených plytkých nádržiach, kalužiach. Chlamydomonas je jednobunková riasa. Jeho bunka má oválny tvar, ale jeden z koncov je mierne špicatý a má na sebe pár bičíkov. Bičíky umožňujú dostatočne rýchly pohyb vo vode skrutkovaním.

Názov tejto riasy pochádza zo slov "chlamys" (oblečenie starých Grékov) a "monad" (najjednoduchší organizmus). Bunka chlamydomonas je pokrytá pektínovou membránou, ktorá je priehľadná a nepriľne tesne k membráne.

V cytoplazme chlamydomonas sa nachádza jadro, svetlocitlivé oko (stigma), veľká vakuola obsahujúca bunkovú šťavu a pár malých pulzujúcich vakuol.

Chlamydomonas má schopnosť pohybovať sa smerom k svetlu (vďaka stigme) a kyslíku. Tie. má pozitívnu fototaxiu a aerotaxiu. Preto Chlamydomonas zvyčajne pláva v horných vrstvách vodných útvarov.

Chlorofyl sa nachádza vo veľkom chromatofóre, ktorý vyzerá ako miska. Tu prebieha proces fotosyntézy.

Hoci je Chlamydomonas rastlina schopná fotosyntézy, dokáže absorbovať aj hotové organické látky prítomné vo vode. Túto vlastnosť využíva človek na čistenie znečistených vôd.

Chlamydomonas sa za priaznivých podmienok rozmnožuje nepohlavne. Zároveň jeho bunka odhodí bičíky a delí sa, čím sa vytvorí 4 alebo 8 nových buniek. V dôsledku toho sa chlamydomonas pomerne rýchlo množia, čo vedie k takzvanému vodnému kvetu.

Za nepriaznivých podmienok (chlad, sucho) tvorí chlamydomonas pod svojou schránkou gaméty v množstve 32 alebo 64 kusov. Gamety vstupujú do vody a spájajú sa v pároch. V dôsledku toho sa vytvárajú zygoty, ktoré sú pokryté hustou škrupinou. V tejto forme chlamydomonas toleruje nepriaznivé podmienky prostredia. Keď sa podmienky stanú priaznivými (jar, obdobie dažďov), zygota sa rozdelí a vytvorí štyri bunky chlamydomonas.

Chlorella

Chlorella je jednobunková riasa, ktorá žije v sladkej vode a vlhkej pôde. Chlorella má guľovitý tvar bez bičíkov. Tiež nemá svetlo citlivé oko. Chlorella je teda nepohyblivá.

Škrupina chlorelly je hustá, obsahuje celulózu.

Cytoplazma obsahuje jadro a chromatofór s chlorofylom. Fotosyntéza je veľmi intenzívna, takže chlorella uvoľňuje veľa kyslíka a produkuje veľa organickej hmoty. Rovnako ako chlamydomonas, aj chlorella je schopná asimilovať hotové organické látky prítomné vo vode.

Chlorella sa nepohlavne rozmnožuje delením.

Pleurococus

Pleurococcus tvorí zelený plak na pôde, stromovej kôre, skalách. Je to jednobunková riasa.

Bunka pleurokoka má jadro, vakuolu a chromatofór vo forme platne.

Pleurococus netvorí pohyblivé spóry. Rozmnožuje sa delením buniek na dve časti.

Pleurokokové bunky môžu tvoriť malé skupiny (každá 4-6 buniek).

Mnohobunkové riasy

Ulotrix

Ulothrix je zelená mnohobunková vláknitá riasa. Zvyčajne žije v riekach na povrchoch umiestnených blízko hladiny vody. Ulothrix má jasne zelenú farbu.

Nite Ulothrix sa nerozvetvujú, sú jedným koncom pripevnené k podkladu. Každé vlákno pozostáva z niekoľkých malých buniek. Nite rastú v dôsledku priečneho delenia buniek.

Chromatofor v ulotrixe má formu otvoreného kruhu.

Niektoré bunky vlákna ulotrix tvoria za priaznivých podmienok zoospóry. Výtrusy majú 2 alebo 4 bičíky. Keď sa plávajúca zoospóra pripojí k objektu, začne sa deliť a vytvorí vlákno z rias.

Za nepriaznivých podmienok je ulotrix schopný sexuálne sa rozmnožovať. V niektorých bunkách jeho vlákna sa vytvárajú gaméty, ktoré majú dva bičíky. Po opustení buniek sa spájajú do párov a vytvárajú zygoty. Následne sa zygota rozdelí na 4 bunky, z ktorých každá vytvorí samostatné vlákno rias.

Spirogyra

Spirogyra, podobne ako ulothrix, je zelená vláknitá riasa. V sladkej vode sa najčastejšie vyskytuje spirogyra. Pri hromadení tvorí bahno.

Spirogyra vlákna sa nerozvetvujú, pozostávajú z cylindrických buniek. Bunky sú pokryté hlienom a majú husté celulózové membrány.

Spirogyra chromatofór vyzerá ako špirálovito stočená stuha.

Jadro spirogyry je suspendované v cytoplazme na protoplazmatických vláknach. V bunkách je tiež vakuola s bunkovou šťavou.

Asexuálna reprodukcia v spirogyre sa uskutočňuje vegetatívne: rozdelením vlákna na fragmenty.

Spirogyra má sexuálny proces vo forme konjugácie. V tomto prípade sú dve vlákna umiestnené vedľa seba, medzi ich bunkami je vytvorený kanál. Prostredníctvom tohto kanála prechádza obsah z jednej bunky do druhej. Potom sa vytvorí zygota, ktorá pokrytá hustou škrupinou prezimuje. Na jar z nej vyrastie nová spirogyra.

Hodnota rias

Riasy sa aktívne zapájajú do kolobehu látok v prírode. V dôsledku fotosyntézy uvoľňujú veľké množstvo kyslíka a viažu uhlík do organických látok, ktorými sa živia živočíchy.

Riasy sa podieľajú na tvorbe pôdy a tvorbe sedimentárnych hornín.

Ľudia používajú veľa druhov rias. Z morských rias sa teda získava agar-agar, jód, bróm, draselné soli a lepidlá.

AT poľnohospodárstvo riasy sa používajú ako kŕmna prísada v strave zvierat, ako aj ako potašové hnojivo.

Pomocou rias sa čistia znečistené vodné útvary.

Niektoré druhy rias využíva človek na potravu (kelp, porfýr).