วิวัฒนาการของสาหร่ายสีเขียว ความสำคัญเชิงวิวัฒนาการของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (แผนก Cyanophyta) โครงสร้างและคุณสมบัติทางชีวเคมี ปัจจัยหลักที่มีผลต่อการพัฒนาของสาหร่าย

คำถามเกี่ยวกับ ที่มาของสาหร่ายยังห่างไกลจากการตัดสินใจขั้นสุดท้าย มีมุมมองที่แตกต่างกันทั้งในด้านที่มาและความสัมพันธ์ระหว่างชนิดของสาหร่าย บรรพชีวินวิทยาบ่งบอกถึงความเก่าแก่ของสาหร่ายอย่างแน่นอน

เมื่อศึกษาสาหร่ายสามารถให้ความสนใจกับการมีอยู่ของ เวทีมือถือในวงจรการพัฒนาของตัวแทนแต่ละคน บางคน (เช่น volvox จากสาหร่ายสีเขียว) ใช้ชีวิตทั้งชีวิตในสถานะเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตาม พวกมัน (เช่น chlamydomonas) มีระยะเคลื่อนที่ไม่ได้ - มีสถานะคล้ายต้นปาล์มชนิดเดียวกัน ด้วยความซับซ้อนของสาหร่ายการพัฒนาของ แบบฟอร์มคงที่.

อย่างไรก็ตาม ในวัฏจักรของการพัฒนารูปแบบที่เป็นระเบียบและเคลื่อนที่ไม่ได้ มีเวทีเคลื่อนที่อยู่ในรูป สปอร์. Zoospores บอกเราถึงความเชื่อมโยงบางอย่างระหว่างรูปแบบที่สูงกว่าและรูปแบบที่จัดเรียงอย่างเรียบง่าย ซึ่งใช้ชีวิตทั้งชีวิตในสถานะเคลื่อนที่

ดังนั้นในตอนต้นของแต่ละประเภทจะมีการวางสาหร่ายของโครงสร้าง monadic และในหมู่พวกมันคือสาหร่ายที่แสดงโครงสร้างดั้งเดิมที่สุด

ดอกเบญจมาศ - กลุ่มสาหร่ายโบราณที่รู้จักกันจากแหล่ง Precambrian พวกเขาแสดงความผูกพันในครอบครัวกับไดอะตอม (การปรากฏตัวของเปลือกหินเหล็กไฟ, ลิวโคซิน) และกับสาหร่ายหลายใบ (ซีสต์สี, การขาดแป้งและการสะสมในน้ำมันสำรอง) น่าจะเป็นเบญจมาศและไดอะตอมสืบเชื้อสายมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน ในบรรดาไดอะตอม กลุ่ม ศูนย์กลางเก่าแก่กว่า (การปรากฏตัวของตัวอสุจิที่เคลื่อนที่ได้)

สาหร่ายสีน้ำตาล โดยกำเนิดพวกมันยังสามารถเชื่อมโยงกับ chrysomonads (เม็ดสีทั่วไปคือ fucoxanthin การปรากฏตัวของรูปแบบกิ่งใน chrysomonads)

สาหร่ายสีแดง (สีแดงเข้ม) ไม่สามารถสัมพันธ์กับสาหร่ายชนิดอื่นได้อย่างน่าเชื่อถือ

ยูกลีโน ไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับสาหร่ายชนิดอื่น นอกจากนี้ยังเป็นสาขาวิวัฒนาการที่ตาบอด เป็นไปได้ว่าในแหล่งกำเนิดพวกมันมีความเกี่ยวข้องกับสาหร่ายสีเขียวบางตัวของโครงสร้าง monadic (การปรากฏตัวของคลอโรฟิลล์ เอและ ข)

เดียวกันควรจะพูดเกี่ยวกับ สาหร่ายไพโรฟีติก . พวกเขายืนห่างกันและไม่ก่อให้เกิดสาหร่ายชนิดอื่น

ความสัมพันธ์จะเห็นได้ชัดเจนที่สุดในหมู่ สาหร่ายสีเขียว . พวกเขาอยู่บนพื้นฐานของรูปแบบ monadic จากคำสั่งของ Volvox ( โพลิโทมา คลาไมโดโมแนส)อาณานิคมมาจากพวกเขา (โกเนียม, eudorina, volvox)เนื่องจากการมีอยู่ของระยะเคลื่อนที่ไม่ได้ในวัฏจักรการพัฒนา (สถานะคล้ายฝ่ามือใน Chlamydomonas) จึงเป็นไปได้ที่จะย้ายจาก Volvox ไปยัง Chlorococcus ซึ่งไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ในสภาพพืช คำสั่งอื่นๆ ของทิศทางวิวัฒนาการที่แตกต่างกันสามารถเชื่อมโยงกับคลอโรคอคคัสได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นจากรูปแบบเซลล์เดียวที่ง่ายที่สุดจึงพัฒนารูปแบบอาณานิคม ( ทางเท้า, ตาข่ายน้ำ)ผ่าน โปรโตไซฟอนคุณสามารถจัดเรียงออก กาลักน้ำโดดเด่นด้วยโครงสร้างที่ไม่ใช่เซลล์และลำดับ บัตรกำนัล

Chlorococcal มักจะมาจากคำสั่ง Ulotrix ที่มีเส้นใย ( Ulothrix) และ lamellar เพิ่มเติม (อุลวา)โครงสร้างร่างกาย ลำดับ Cladophoraceae เชื่อมโยงกับ Ulotrix ได้อย่างง่ายดาย วัสดุจากเว็บไซต์

ลำดับ Edogoniaceae ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเกี่ยวข้องกับ ulotrixes แต่การมีอยู่ใน ความเบื่อหน่ายสเปิร์มที่แปลกประหลาดและการแบ่งเซลล์ด้วยวิธีพิเศษไม่อนุญาตให้เราร่างความสัมพันธ์ที่ชัดเจนกับตัวแทนของคนหลัง

ท่ามกลาง สาหร่ายถ่าน คอนจูเกตคลาสเนื่องจากไม่มีสเตจเคลื่อนที่ไม่สามารถเชื่อมโยงโดยตรงกับสาหร่ายสีเขียวได้ เป็นไปได้มากว่าต้นกำเนิดของพวกมันคือต้นกำเนิดอิสระจากโปรโตซัวคลอโรคอคคัสซึ่งสูญเสียความคล่องตัวในช่วงต้น นักพฤกษศาสตร์บางคนเชื่อมโยงคอนจูเกตกับสิ่งมีชีวิตประเภทอะมีบาที่ง่ายที่สุด

คลาส Charoficial algae โดดเด่นในระบบของสาหร่าย เหล่านี้เป็นสาหร่ายโบราณมาก ซากของพวกมันเป็นที่รู้จักจากแหล่งสะสมของดีโวเนียนในยุคพาลีโอโซอิก นี่อาจเป็นลำต้นด้านข้างของสาหร่ายสีเขียว ซึ่งแยกออกจากพวกมันในช่วงเริ่มต้นของการวิวัฒนาการ ความเชื่อมโยงระหว่างกันก็หายไป

แผนก Cyanophyta (Cyanobacterya) เชื่อกันว่ามีประมาณ 2,000 สายพันธุ์ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อ 3 พันล้านปีก่อน สันนิษฐานว่าการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของบรรยากาศ Archean และการเสริมคุณค่าด้วยออกซิเจนนั้นสัมพันธ์กับกิจกรรมการสังเคราะห์แสงของไซยาโนแบคทีเรีย

สีเขียวสีน้ำเงินเป็นสาหร่ายที่เก่าแก่ที่สุดและเป็นตัวแทนที่เก่าแก่ที่สุดของโลกพืช ประกอบด้วย 150 สกุล รวม 2,000 สายพันธุ์ พวกมันมีโครงสร้างโปรคาริโอต วัสดุนิวเคลียร์ไม่ได้แยกจากกันโดยเมมเบรนจากส่วนที่เหลือของเซลล์ แต่ชั้นในของผนังเซลล์ประกอบด้วยมูริน ลักษณะเฉพาะของสีน้ำเงิน - เขียว แต่พบสีชมพูและเกือบดำซึ่งสัมพันธ์กับการปรากฏตัวของเม็ดสี: คลอโรฟิลล์เอ, ไฟโคบิลลิน (สีน้ำเงิน - ไฟโคไซยานินและสีแดง - ไฟโคอีทริน) และแคโรทีนอยด์ ในบรรดาสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินมีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (สกุล Chroococcus), อาณานิคม (สกุล Nostoc) และสิ่งมีชีวิตเส้นใยหลายเซลล์ (สกุล Oscillatoria) ซึ่งมักจะมีขนาดเล็กและมักก่อตัวเป็นลูก เปลือกโลก และพุ่มไม้ที่มีขนาดไม่เกิน 10 ซม. สาหร่ายสีเขียวสามารถเคลื่อนที่ได้โดยการลื่น โปรโตพลาสซึมประกอบด้วยชั้นสีภายนอก - โครมาโตพลาสซึม - และส่วนในที่ไม่มีสี - เซนโทรพลาสซึม ในโครมาโตพลาสซึมมีแผ่น (แผ่น) ที่ทำการสังเคราะห์ด้วยแสง: พวกมันอยู่ในชั้นศูนย์กลางตามแนวเปลือก เซนโทรพลาสซึมประกอบด้วยสารนิวเคลียร์, ไรโบโซม, สารสำรอง (เม็ดโวลูติน, เม็ดไซยาโนไฟซินที่มีไลโปโปรตีน) และร่างกายประกอบด้วยไกลโคโปรตีน สายพันธุ์แพลงตอนมีก๊าซแวคิวโอล ไม่มีคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย ผนังกั้นขวางของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินเป็นเส้นใยติดตั้งพลาสโมเดสมาตา สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินบางชนิดมีเฮเทอโรซิสต์ - เซลล์ไม่มีสีที่แยกได้จากเซลล์พืชโดย "ปลั๊ก" ในพลาสโมเดสมาตา สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสืบพันธุ์โดยการแบ่ง (เซลล์เดียว) และโดยฮอร์โมน - ส่วนของเส้นใย (หลายเซลล์) นอกจากนี้สิ่งต่อไปนี้ทำหน้าที่ในการสืบพันธุ์: อะคิเนเตส - สปอร์ที่พักนิ่งที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ซึ่งเกิดขึ้นจากเซลล์พืชทั้งหมด เอนโดสปอร์ที่เกิดขึ้นหลายครั้งในเซลล์แม่ exospores แยกออกจากด้านนอกของเซลล์และ nanocytes - เซลล์ขนาดเล็กที่ปรากฏในมวลระหว่างการแบ่งอย่างรวดเร็วของเนื้อหาของเซลล์แม่ ไม่มีกระบวนการทางเพศในสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน อย่างไรก็ตาม มีบางกรณีของการรวมตัวกันของลักษณะทางพันธุกรรมผ่านการเปลี่ยนแปลง สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินเป็นส่วนหนึ่งของแพลงก์ตอนและสัตว์หน้าดินของน้ำจืดและทะเล อาศัยอยู่บนผิวดิน ในน้ำพุร้อน ในหิมะ หลายชนิดอาศัยอยู่ในพื้นผิวที่เป็นปูน สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินบางชนิดเป็นส่วนประกอบของไลเคนและ symbionts ของโปรโตซัวและ พืชบก(ไบรโอไฟต์และปรง). ที่ ปริมาณมากที่สุดสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินพัฒนาในน้ำจืด บางครั้งก็ทำให้เกิดดอกพิษในอ่างเก็บน้ำ ซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตในทะเลและนกตายได้ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ การพัฒนามวลของสาหร่ายเหล่านี้มีส่วนช่วยในการก่อตัวของโคลนบำบัด ในบางประเทศ (จีน) มีการใช้หลายชนิด (nostoc, spirulina ฯลฯ) เป็นอาหาร มีความพยายามในการเพาะเลี้ยงสาหร่ายเพื่อให้ได้อาหารสัตว์และโปรตีนจากอาหาร สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินบางชนิดดูดซับโมเลกุลไนโตรเจนทำให้ดินอุดมสมบูรณ์



บทบาททางประวัติศาสตร์ นี่เป็นกลุ่มที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักในสภาพฟอสซิลจากยุคพรีแคมเบรียน ด้วยกิจกรรมของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินทำให้ออกซิเจนปรากฏขึ้น ในตอนท้ายของ Proterozoic พวกเขาสูญเสียความสำคัญที่โดดเด่น

29. ขยายสาระสำคัญของกระบวนการปฏิสนธิสองครั้งในพืชชั้นสูง ความสำคัญเชิงวิวัฒนาการคืออะไร?

ความแตกต่างทางวิวัฒนาการระหว่างพืชชั้นสูงกับพืชส่วนอื่นๆ คือ ลักษณะของอวัยวะสืบพันธุ์พิเศษ - ดอกไม้ บทบาทเฉพาะของดอกไม้เกิดจากการที่มันรวมเอากระบวนการทั้งหมดของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ Micro- และ megasporogenesis การผสมเกสรและการปฏิสนธิและ ระยะเริ่มต้นการพัฒนาของเอ็มบริโอ ลักษณะโครงสร้างของดอกไม้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการใช้งานฟังก์ชั่นเหล่านี้โดยใช้วัสดุและพลังงานพลาสติกน้อยที่สุด

ร่างกายของผู้หญิงการสืบพันธุ์ที่อยู่ภายในดอกไม้คือ gynoecium - ชุดของเกสรตัวผู้, ตัวผู้ - อันโดรเซียม (ชุดของเกสรตัวผู้) ขึ้นอยู่กับการปรากฏตัวของการก่อตัวทั้งสองนี้ ดอกไม้ unisexual และ bisexual มีความแตกต่างกัน ในทางสายวิวัฒนาการ เกสรตัวผู้ถือเป็น microsporophyll ที่ดัดแปลง จำนวนของพวกเขาแตกต่างกันไปจากหนึ่งถึงหลายร้อย

เกสรตัวผู้แต่ละอันประกอบด้วยส่วนคล้ายเกลียวแคบ ๆ - ไส้หลอดและมักจะเป็นส่วนที่ขยาย - อับละอองเกสร อับละอองเกสรมีสองส่วนเชื่อมต่อกันด้วยสารยึดเกาะ แต่ละครึ่งมีรัง microsporangium สองรัง ในรังของเกสรตัวผู้จะทำการสร้าง microsporogenesis และ microgametogenesis เป็นผลให้เกิดละอองเรณูขึ้นซึ่งมักจะมีสองเซลล์ - เซลล์กำเนิดขนาดเล็กและเซลล์พืชที่ใหญ่กว่า เซลล์กำเนิดแบ่งหนึ่งครั้งและสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศชาย 2 ตัว - สเปิร์ม เซลล์พืชเมื่องอกบนมลทินจะทำให้เกิดหลอดเรณู

เกสรตัวเมียเกิดจาก carpels ที่สอดคล้องกับสายวิวัฒนาการของ megasporophylls ส่วนที่สำคัญที่สุดของเกสรตัวเมียสำหรับการปฏิสนธิ - รังไข่ - สร้างโครงสร้างที่ไม่เหมือนใครซึ่งคล้ายกับภาชนะปิดซึ่งมีการพัฒนาออวุลที่ได้รับการป้องกันอย่างน่าเชื่อถือ นอกจากรังไข่แล้ว เกสรตัวเมียยังมีส่วนยาว - สไตล์ - และส่วนปลาย - มลทิน ความอัปยศของเกสรตัวเมียเป็นโครงสร้างพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อรับละอองเกสร ในออวุลที่มีอยู่ในรังไข่ megasporogenesis, megagametogenesis และกระบวนการปฏิสนธิเกิดขึ้น ออวุลหลังจากการปฏิสนธิของไข่ที่มีอยู่ในนั้น (ไม่ค่อยมี opl-I) จะพัฒนาเป็นเมล็ด นูเซลลัสใช้เวลา ส่วนกลางออวุลและถุงเอ็มบริโอพัฒนาขึ้นในนั้น

การปฏิสนธิต้องใช้ละอองเกสรที่โตเต็มที่ซึ่งตกลงบนมลทินของเกสรตัวเมีย และถุงตัวอ่อนที่ก่อตัวในออวุล การปฏิสนธินำหน้าด้วยการงอกของละอองเรณู มันเริ่มต้นด้วยการบวมของเม็ดบนผิวของปานและออกจากรูของละอองเรณูของหลอดเรณู เมื่อหลอดเรณูโตขึ้น นิวเคลียสของเซลล์พืชและสเปิร์มทั้งสองจะผ่านเข้าไป ท่อเกสรมักจะเข้าสู่นิวเซลลัสผ่านไมโครไพล์ของออวุล เมื่อเจาะเข้าไปในถุงเอ็มบริโอแล้วหลอดเรณูจะแตก (ภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของแรงดันออสโมติกในนั้นและในนิวเซลลัส) และเนื้อหาทั้งหมดจะถูกเทเข้าไปข้างใน สเปิร์มตัวหนึ่งหลอมรวมกับไข่และไซโกตแบบดิพลอยด์จะก่อตัวขึ้น ซึ่งจะทำให้เกิดตัวอ่อน สเปิร์มตัวที่สองหลอมรวมกับนิวเคลียสทุติยภูมิซึ่งอยู่ตรงกลางของถุงตัวอ่อน ทำให้เกิดนิวเคลียสทริปลอยด์ซึ่งจะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อสารอาหารพิเศษ - เอนโดสเปิร์ม นี่คือการปฏิสนธิสองครั้ง เซลล์อื่นๆ ของถุงเอ็มบริโอจะถูกทำลายโดยการแทรกซึมของหลอดเรณูหรือเสื่อมสภาพ

ความหมายทางชีวภาพของการปฏิสนธิสองครั้งนั้นยอดเยี่ยมมาก ซึ่งแตกต่างจากยิมโนสเปิร์มซึ่งเอนโดสเปิร์มเดี่ยวที่ทรงพลังพัฒนาอย่างอิสระจากกระบวนการปฏิสนธิ ใน angiosperms เอนโดสเปิร์ม triploid จะเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีของการปฏิสนธิเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้ประหยัดพลังงานและทรัพยากรพลาสติกได้อย่างมาก

การปฏิสนธิเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: การผสมเกสร การงอกของละอองเกสร และการเจริญเติบโตของท่อเกสรในเนื้อเยื่อของเกสรตัวเมีย และการปฏิสนธินั่นเอง นั่นคือ การก่อตัวของไซโกต

กระบวนการปฏิสนธิในดอกไม้นำหน้าด้วยการผสมเกสร - การถ่ายโอนละอองเรณูจากอับเรณูไปยังมลทินของเกสรตัวเมียของดอกไม้ในสายพันธุ์เดียวกันหรือคล้ายกันซึ่งทำให้มั่นใจการงอกของละอองเกสรและความเป็นไปได้ของการปฏิสนธิ การผสมเกสรมีสองประเภท - การผสมเกสรด้วยตนเองและการผสมเกสรข้าม

ในระหว่างการผสมเกสรด้วยตนเอง ละอองเกสรจากดอกไม้ดอกเดียวกันจะโดนมลทินของเกสรตัวเมีย การผสมเกสรจะเกิดขึ้นภายในดอกเดียวกัน ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติทางพันธุกรรมของมารดาและบิดาก็ใกล้เคียงกันมาก ดังนั้นลูกหลานจากเมล็ดที่เกิดจากการผสมเกสรด้วยตนเองจึงมีความสม่ำเสมอมากขึ้นในแง่ของลักษณะทางพันธุกรรม

การผสมเกสรข้ามจะถ่ายละอองเรณูจากดอกไม้ของพืชชนิดอื่นในสายพันธุ์เดียวกันไปสู่มลทินของเกสรตัวเมีย แม้ว่าตัวอย่างมารดาและบิดาจะอยู่ในสปีชีส์เดียวกัน แต่ก็มีความแตกต่างกันในแต่ละบุคคล ดังนั้นลูกหลานของเมล็ดพันธุ์ในระหว่างการผสมเกสรข้ามจึงมีความหลากหลายมากขึ้นในแง่ของลักษณะทางพันธุกรรมและมักจะมีความสำคัญมากกว่า

การถ่ายโอนเรณูระหว่างการผสมเกสรข้ามจะดำเนินการโดยใช้ลมแมลงนกน้ำ

เงื่อนไขสองประการที่จำเป็นสำหรับการปฏิสนธิจะเกิดขึ้น: ละอองเกสรที่โตเต็มที่ซึ่งตกลงบนมลทินของเกสรตัวเมีย และถุงตัวอ่อนที่ก่อตัวในออวุล การปฏิสนธินำหน้าด้วยการงอกของละอองเรณู มันเริ่มต้นด้วยการบวมของเม็ดบนผิวของปานและออกจากรูของละอองเรณูของหลอดเรณู ในไซโตพลาสซึมหนาแน่นของปลายหลอดเรณูกระบวนการทางสรีรวิทยาที่เข้มข้นเกิดขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากการที่เนื้อเยื่อของมลทินและรูปแบบซึ่งหลอดเรณูถูกฝังอยู่ค่อนข้างนิ่ม เมื่อหลอดเรณูโตขึ้น นิวเคลียสของเซลล์พืชและสเปิร์มทั้งสองจะผ่านเข้าไป ในกรณีส่วนใหญ่ หลอดเรณูจะแทรกซึมเข้าไปในเมกาสปอเรจเจียม (นิวเซลลัส) ผ่านไมโครไพล์ของออวุล ซึ่งไม่บ่อยนักในทางอื่น เมื่อเจาะเข้าไปในถุงตัวอ่อนแล้วท่อเกสรจะแตกออกภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของแรงดันออสโมติกในนั้นและแรงดันในนิวเซลลัสและเนื้อหาทั้งหมดจะถูกเทเข้าไปข้างใน สเปิร์มตัวหนึ่งหลอมรวมกับไข่และไซโกตแบบดิพลอยด์จะก่อตัวขึ้น ซึ่งจะทำให้เกิดตัวอ่อน สเปิร์มตัวที่สองผสานกับนิวเคลียสทุติยภูมิซึ่งอยู่ตรงกลางถุงตัวอ่อนซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของนิวเคลียส triploid ซึ่งจะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อสารอาหารพิเศษ - เอนโดสเปิร์ม (จากกรีกเอ็นดอน - ข้างใน, สเปิร์ม - เมล็ด) กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่า การปฏิสนธิสองครั้งมันถูกอธิบายครั้งแรกในปี 1898 โดยนักเซลล์วิทยาและตัวอ่อนชาวรัสเซียที่โดดเด่น S. G. Navashin เซลล์อื่นๆ ของถุงเอ็มบริโอ - แอนติพอดและซินเนอร์จิด - ถูกทำลายโดยการแทรกซึมของหลอดเรณูหรือเสื่อมสภาพ

คุณค่าของการปฏิสนธิสองครั้งนั้นสูงมาก ซึ่งแตกต่างจากยิมโนสเปิร์มซึ่งเอนโดสเปิร์มเดี่ยวที่ทรงพลังพัฒนาอย่างอิสระจากกระบวนการปฏิสนธิ ใน angiosperms เอนโดสเปิร์ม triploid จะเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีของการปฏิสนธิเท่านั้น เมื่อพิจารณาจากรุ่นจำนวนมหาศาลแล้ว ระบบนี้ช่วยประหยัดพลังงานและทรัพยากรพลาสติกได้อย่างมาก

ไซโกตและเซลล์ปฐมภูมิของเอนโดสเปิร์มซึ่งมีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมสองครั้ง ได้รับความสามารถในการมีชีวิตและการปรับตัวที่มากขึ้นตามสภาพการดำรงอยู่ สิ่งนี้อธิบายบทบาทของการดัดแปลงหลายอย่างในลักษณะสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของดอกไม้ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างความมั่นใจในการผสมเกสรข้าม หลอดเรณูหลายหลอดสามารถเจาะเข้าไปในถุงตัวอ่อนได้ อย่างไรก็ตามสเปิร์มของหลอดเหล่านี้ตามกฎแล้วจะไม่มีส่วนร่วมในการปฏิสนธิและการเสื่อมสภาพ การรวมตัวของสเปิร์มกับนิวเคลียสของไฟโตไฟเพศเมียนำหน้าด้วยการควบแน่นของโครมาตินในนิวเคลียส

30. ไฟโตซิโนสสามารถแยกแยะได้ด้วยเกณฑ์อะไร?

ไฟโตซีโนซิสเป็นรูปร่างเชิงพื้นที่ซึ่งในส่วนต่าง ๆ ของพืชปกคลุมมีความคล้ายคลึงกันในองค์ประกอบโครงสร้างและความสัมพันธ์ระหว่างพืชที่อยู่ร่วมกัน ในระบบนิเวศน์วิทยา การศึกษาของไฟโตซิโนสใช้เพื่อกำหนดขอบเขตของไบโอจีโอซีโนส

ไฟโตซิโนสสามารถ สมาชิกเต็ม,เหล่านั้น. พวกมันรวมถึงสปีชีส์ทั้งหมดที่สามารถเติบโตได้ในสภาพเหล่านี้หรือไม่สมบูรณ์ ภายใต้ไม้ดอก ไม่สมบูรณ์เข้าใจชุมชนที่ไม่รวมลักษณะเฉพาะของถิ่นที่อยู่ที่กำหนดทั้งหมด

Phytocenology เป็นศาสตร์แห่งความสัมพันธ์ระหว่างพืช โครงสร้างของพืช พลวัตของไฟโตซิโนส การจำแนกประเภทและการกระจายเชิงพื้นที่ของไฟโตซิโนสบน พื้นที่ขนาดใหญ่. Phytocenosis - ชุดของพืชในพื้นที่ที่กำหนดของอาณาเขตที่เชื่อมต่อถึงกันและมีลักษณะเฉพาะด้วยองค์ประกอบและโครงสร้างบางอย่าง Phytocenosis มีลักษณะดังนี้: องค์ประกอบของดอกไม้, ความอุดมสมบูรณ์, โครงสร้าง, ที่อยู่อาศัย F. สร้างสภาพแวดล้อมทางพฤกษศาสตร์ของตัวเอง กลุ่มของไฟโตซิโนสที่เป็นเนื้อเดียวกันเรียกว่าสิ่งที่เป็นนามธรรม กลุ่มของความสัมพันธ์เรียกว่าการก่อตัว โครงสร้างชุมชน (การกระจายในอวกาศและเวลา):

การแบ่งชั้น - กระจายไปตามผิวใบผ่าแนวตั้ง

โมเสก - การผ่าแนวนอนของไฟโตซิโนส

Synusia - ชุมชนใด ๆ ที่ จำกัด เชิงพื้นที่

Consortia เป็นหน่วยโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ทางโภชนาการและมีพื้นที่จำกัด

สายพันธุ์ใน phytocenosis รวมกัน:

ตามอนุกรมวิธาน (สัมพันธ์พันธุ์)

โดย การกระจายทางภูมิศาสตร์

บนพื้นฐานเศรษฐกิจ

ตามรูปแบบชีวิต (ลักษณะทางนิเวศวิทยาและสัณฐานวิทยา)

ความอิ่มตัวของสายพันธุ์ - องค์ประกอบของสายพันธุ์ต่อหน่วยพื้นที่ พบเพียงไม่กี่ชนิดในดินเค็มใน ทะเลทรายอาร์กติก,โซนน้ำเกลือ. หลากหลายมาก - ในเขตร้อน

Phytocenosis มีลักษณะเป็นชุดของชีวิตของพืช รูปแบบชีวิต - รูปแบบที่ร่างกายของพืชมีความสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมภายนอกในช่วงชีวิต มีหลายประเภท ระบบของ Raunkier: การสอนขึ้นอยู่กับการต่ออายุของไตของโลก ปัจจัย 2 - ความชื้นและอุณหภูมิ สัญญาณ - ตำแหน่งและวิธีการป้องกัน:

1) phanerophytes (ต้นไม้) - อยู่เหนือพื้นดินและไม่มีสิ่งใดปกป้อง

2) chamefites (กึ่งพุ่มไม้) - จุดอยู่เหนือพื้นดิน

3) hemicryptophytes (หญ้ายืนต้น) - ในฤดูที่ไม่เอื้ออำนวยพวกเขาอยู่บนดินและได้รับการคุ้มครองโดยใบไม้ที่ร่วงหล่น

4) cryptophytes (bulbous) - จุดเติบโต - บนพื้นป้องกัน

5) terophytes (ในรูปของเมล็ดพืช - ตัวอ่อนได้รับการคุ้มครองโดยโลก)

Phytocenosis มีลักษณะเฉพาะด้วยความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ วิธีการบัญชีที่อุดมสมบูรณ์แบ่งออกเป็น:

1) ภาพ - คำนวณเป็นคะแนน

2) ตัวเลข - ปริมาณ N ปริมาตร V น้ำหนัก W

3) ทางอ้อม - ปกโปรเจ็กต์

วิธีการบัญชีสัมพัทธ์: อัตราส่วนเชิงปริมาณของชนิดพันธุ์ที่รวมอยู่ในชุมชนในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ ปริมาณ ความครอบคลุมเฉพาะ

เมื่อจะประมาณความอุดมสมบูรณ์ สิ่งสำคัญคือต้องรู้มวล ประมาณได้สามวิธี:

น้ำหนักของไม้ตัด (เปียก) น้ำหนักแห้งในอากาศ (พืชแห้ง) น้ำหนักแห้ง (พืชแห้ง)

แยกแยะระหว่างมวลรวมของอินทรียวัตถุ (W) - นี่คือสิ่งมีชีวิตและวัตถุที่ตายแล้ว B - มวลของสิ่งมีชีวิต (g / m2, kg / m2, t / ha)

ผลผลิต - ความสามารถของพืชในการผลิตสารอินทรีย์ การผลิต (อัตราการก่อตัวของสารอินทรีย์): ขั้นต้นทั้งหมด ขั้นต้นสุทธิ (พีซี) การผลิตครอกขั้นต้น (Po) สารที่ใช้โดยเฮเทอโรโทรฟ (Pg) สารที่ใช้สำหรับการเจริญเติบโตและการหายใจ (Pd)

Ptot \u003d Pch + Po + Pg + Pd

บทบาท ประเภทต่างๆในชีวิตของไฟโตซีโนซิส

ระบบ MacLeod:

พืชทุนนิยม: ยึดดินแดน; พลังงานหลักถูกใช้เพื่อรักษาความเป็นอยู่สำหรับ เติบโตอย่างรวดเร็วสำหรับฤดูกาลใหม่ (ต้นไม้, กระเปาะ, ไม้ยืนต้น)

ชนชั้นกรรมาชีพ: แพร่กระจายได้ง่าย; พลังงานหลักถูกใช้ไปกับการสืบพันธุ์ ออกผลหลายเมล็ดแล้วก็ตายไป

ราเมนสกี้ แอล.จี. phytocenosis ที่โดดเด่น 3 ประเภท:

1. สีม่วง = กองกำลังรักษาความปลอดภัย = สิงโต เหล่านี้เป็นพืชหรือสัตว์ที่สามารถยืนหยัดเพื่อตนเองและอาณาเขตของตนได้ ความสามารถในการแข่งขันที่แข็งแกร่ง พวกเขาต้องการทรัพยากรจำนวนมากในการดำรงชีวิต

2. คนไข้ = บึกบึน = อูฐ สามารถอยู่ในสภาวะที่รุนแรงได้ พวกเขาไม่มีอำนาจในการแข่งขัน

3. explerents = นักแสดง = หมาจิ้งจอก กรณีผิดศีลธรรมจะทำหน้าที่เป็นช่างซ่อม

ระบบ Grime แบ่งกลยุทธ์ออกเป็น 3 ประเภท:

1. การแข่งขัน

2. อดทน

3. ruderal

บทบาทของบุคคล ตั้งแต่ยุคกลาง (1,000-2000 ปีก่อนคริสตกาล) มนุษย์เริ่มเปลี่ยนพืชพรรณ จนถึงศตวรรษที่ 12 ต้นโอ๊กเป็นพันธุ์ที่เฟื่องฟูแล้วจึงปลูกต้นไม้อื่น ผลกระทบหลัก: การเปลี่ยนแปลงของพื้นที่พืช, การลด, ผลกระทบโดยตรงต่อชุมชนพืช (การไถที่ดิน, การตัดไม้), การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม (ผลกระทบต่อ สื่อพืช, การระบายน้ำของหนองน้ำ).


#14 แร่ธาตุใดบ้างที่นำกลับมาใช้ใหม่ ด้วยคุณสมบัติอะไร ขั้นต่ำ El-s คือความสามารถของหนูที่จะใช้ซ้ำได้หรือไม่?

ความสามารถของแร่ธาตุในการนำกลับมาใช้ใหม่-เรียกว่า การรีไซเคิลเพื่อขุดแร่รีไซเคิล สาร ได้แก่ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม

ไนโตรเจนเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีน เอนไซม์ กรดนิวคลีอิก คลอโรฟิลล์ วิตามิน ลคาลอยด์ ระดับสารอาหารไนโตรเจนกำหนดขนาดและความเข้มของการสังเคราะห์โปรตีนและสารประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนอื่นๆ ในพืช และด้วยเหตุนี้กระบวนการเจริญเติบโต การขาดไนโตรเจนมีผลอย่างมากต่อการเจริญเติบโตของอวัยวะพืช การก่อตัวของใบและลำต้นสังเคราะห์แสงที่อ่อนแอเนื่องจากการขาดไนโตรเจน ในทางกลับกัน จำกัด การก่อตัวของอวัยวะที่ออกผลและนำไปสู่การลดลงของผลผลิตและปริมาณโปรตีนในผลิตภัณฑ์ลดลง

ลักษณะเฉพาะความอดอยากของไนโตรเจนเป็นการยับยั้งการเจริญเติบโตของอวัยวะพืชของพืชและการปรากฏตัวของสีเขียวซีดหรือสีเหลืองสีเขียวของใบเนื่องจากการละเมิดการก่อตัวของคลอโรฟิลล์ ไนโตรเจนถูกนำกลับมาใช้ใหม่ (รีไซเคิล) ในพืช ดังนั้นสัญญาณของความบกพร่องจึงปรากฏเป็นอันดับแรกในใบล่าง

ฟอสฟอรัสมีบทบาทสำคัญในกระบวนการแลกเปลี่ยนพลังงานในสิ่งมีชีวิตในพืช พลังงานของแสงแดดในกระบวนการสังเคราะห์แสงและพลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์ที่สังเคราะห์ก่อนหน้านี้ระหว่างการหายใจจะสะสมอยู่ในพืชในรูปของพลังงานของพันธะฟอสเฟตในสารประกอบที่เรียกว่า macroergic ซึ่งที่สำคัญที่สุดคืออะดีโนซีน กรดไตรฟอสฟอริก (ATP) พลังงานที่สะสมในเอทีพีในระหว่างการสังเคราะห์แสงและฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันใช้สำหรับกระบวนการที่สำคัญทั้งหมดของการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช การดูดซึมสารอาหารจากดิน การสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ และการขนส่ง เนื่องจากขาดฟอสฟอรัส การแลกเปลี่ยนพลังงานและสารในพืชจึงหยุดชะงัก

การขาดธาตุฟอสฟอรัสมีผลอย่างมากต่อการสร้างอวัยวะสืบพันธุ์ในพืชทุกชนิด ข้อบกพร่องของมันยับยั้งการพัฒนาและชะลอการสุกทำให้ผลผลิตลดลงและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง พืชที่ขาดฟอสฟอรัสจะชะลอการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ใบของพวกมันได้รับ (เริ่มจากขอบก่อนแล้วจึงให้ทั่วทั้งพื้นผิว) สีเทาเขียวม่วงหรือแดงม่วง ในธัญพืชที่มีเมล็ดพืช การขาดฟอสฟอรัสช่วยลดการแตกกอและการก่อตัวของลำต้นที่มีผลดก สัญญาณของความอดอยากฟอสฟอรัสมักจะปรากฏอยู่แล้วใน ระยะเริ่มต้นการพัฒนาของพืชเมื่อมีระบบรากที่ด้อยพัฒนาและไม่สามารถดูดซึมฟอสเฟตในดินที่ละลายได้น้อย

โพแทสเซียมมีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์และการไหลออกของคาร์โบไฮเดรตในพืช กำหนดความสามารถในการกักเก็บน้ำของเซลล์และเนื้อเยื่อ ส่งผลต่อความต้านทานของพืชต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย สภาพแวดล้อมภายนอกและความอ่อนแอของพืชต่อโรค สัญญาณภายนอกของความอดอยากโพแทสเซียมจะปรากฏในสีน้ำตาลของขอบใบมีด

คำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของสาหร่ายนั้นซับซ้อนมาก เนื่องจากพืชเหล่านี้มีความหลากหลาย โดยเฉพาะโครงสร้างย่อยและคุณสมบัติทางชีวเคมี การแก้ปัญหานี้ซับซ้อนยิ่งขึ้นโดยการเก็บรักษาสาหร่ายส่วนใหญ่ในสภาพฟอสซิลที่ไม่ดีและการขาดการเชื่อมโยงระหว่างแผนกพืชสมัยใหม่ในรูปแบบของสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างระดับกลาง

วิธีที่ง่ายที่สุดในการแก้ปัญหาคือต้นกำเนิดของสาหร่ายโปรคาริโอต (พรีนิวเคลียส) - น้ำเงินแกมเขียวซึ่งมีอยู่มากมาย คุณสมบัติทั่วไปด้วยแบคทีเรียสังเคราะห์แสง เป็นไปได้มากว่าสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินเกิดจากสิ่งมีชีวิตใกล้กับแบคทีเรียสีม่วงและมีคลอโรฟิลล์บี

เกี่ยวกับที่มาของสาหร่ายยูคาริโอต (นิวเคลียร์) ปัจจุบันยังไม่มีมุมมองเดียว มีสองกลุ่มของทฤษฎีที่ดำเนินการจากต้นกำเนิดที่มีชีวิตแบบพึ่งพาอาศัยกันหรือไม่อยู่ร่วมกัน สาหร่าย algology eukaryotic

ตามทฤษฎีของ symbiogenesis คลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตครั้งหนึ่งเคยเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ: คลอโรพลาสเป็นสาหร่ายโปรคาริโอต ไมโทคอนเดรียเป็นแบคทีเรียแอโรบิก ตามที่แนะนำ มีสาหร่ายโปรคาริโอตหลายกลุ่ม ซึ่งแตกต่างกันไปตามชุดของเม็ดสี อันเป็นผลมาจากการจับแบคทีเรียแอโรบิกและสาหร่ายโปรคาริโอตโดยสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต amoeboid heterotrophic บรรพบุรุษของกลุ่มสาหร่ายยูคาริโอตสมัยใหม่ก็เกิดขึ้น นักวิจัยบางคนระบุว่าต้นกำเนิดทางชีวภาพมาจากโครโมโซมและแฟลเจลลา

ทฤษฎีการกำเนิดทางชีวภาพของสาหร่ายยูคาริโอตและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เป็นที่แพร่หลายโดยเฉพาะในช่วงไม่กี่ครั้งที่ผ่านมา มีพื้นฐานมาจากเมื่อนานมาแล้ว ข้อเท็จจริงที่ทราบการสืบพันธุ์ด้วยตนเองของออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่กล่าวถึงและข้อมูลใหม่เกี่ยวกับความเป็นอิสระของคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย และความคล้ายคลึงกันทางชีวเคมีของพวกมันกับโปรคาริโอต ความคล้ายคลึงกันนี้แสดงดังต่อไปนี้:

  • 1. คลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรีย เช่น โปรคาริโอต มี DNA และ RNA ประกอบด้วยไรโบโซมชนิดเดียวกับในโปรคาริโอต
  • 2. ยาปฏิชีวนะที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ยับยั้งการก่อตัวและการสืบพันธุ์ของคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรียของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต แต่ไม่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของเซลล์และเนื้อเยื่อเอง
  • 3. กลไกการสังเคราะห์ด้วยแสงในสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินและยูคาริโอตนั้นส่วนใหญ่คล้ายกัน

อย่างไรก็ตาม พร้อมกับข้อเท็จจริงที่เป็นพยานสนับสนุนการสร้างซิมไบโอเจเนซิสของสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอต มีข้อมูลที่บ่งชี้ถึงสิ่งที่ตรงกันข้าม ตัวอย่างเช่น ระบบขนส่งอิเล็กตรอนในคลอโรพลาสต์และชุดของเอ็นไซม์ที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของเม็ดสีที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นถูกควบคุมโดยยีน นิวเคลียส การสังเคราะห์เอ็นไซม์ไมโตคอนเดรียจำนวนหนึ่งขึ้นอยู่กับนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม จากข้อเท็จจริงเหล่านี้และอื่นๆ คลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรียจึงไม่ใช่ "อิสระ" แต่เป็น "กึ่งอิสระ" สำหรับการสืบพันธุ์ด้วยตนเองนั้นพบได้แม้ในชั้นผิว (เปลือกนอก) ของ ciliates ซึ่งเป็นสัญญาณที่สืบทอดมาในหลายชั่วอายุคนโดยไม่คำนึงถึงนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม สิ่งนี้ก่อตั้งขึ้นโดยการย้ายนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมของบุคคลอื่นด้วยชั้นเยื่อหุ้มสมองที่มีคุณสมบัติอื่น แน่นอนว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการว่าชั้นเปลือกนอกของ ciliates เคยเป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นอิสระ ยังไม่ได้ทำการทดลองดังกล่าวกับสาหร่าย

เอกราชของคลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรียสามารถยืนยันถึงการดำรงอยู่อย่างอิสระของพวกมันและกระบวนการขั้นสูงของความเชี่ยวชาญเฉพาะทางและความเป็นเอกเทศของเซลล์ออร์แกเนลล์ ในทำนองเดียวกัน ข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นอิสระที่ไม่สมบูรณ์ของคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรียสามารถใช้เป็นหลักฐานของการกำเนิดที่ไม่สัมพันธ์กันหรือพิจารณาเป็นตัวอย่างของการสูญเสียความเป็นอิสระโดยสมบูรณ์โดย symbionts ในระหว่างการวิวัฒนาการ สำหรับเราดูเหมือนว่าความเป็นอิสระบางส่วนหรือทั้งหมดของออร์แกเนลล์ของเซลล์จากนิวเคลียสคือ เงื่อนไขที่จำเป็นการทำงานปกติของเซลล์ยูคาริโอตและการตอบสนองอย่างทันท่วงทีของออร์แกเนลล์ต่อการเปลี่ยนแปลง สิ่งแวดล้อม. เซลล์ยูคาริโอตมีขนาดใหญ่กว่าเซลล์โปรคาริโอตโดยเฉลี่ย 10/3 - 10/4 เท่า ด้วยการพึ่งพาอาศัยกันของออร์แกเนลล์อย่างสมบูรณ์บนนิวเคลียส การหยุดชะงักเพียงเล็กน้อยของการทำงานปกติของมัน แม้ในช่วงเวลาสั้นๆ เช่น ระหว่างไมโทซิส ก็จะหมายถึงความผิดปกติของการเผาผลาญของเซลล์ทั้งหมด

ไม่สนับสนุนต้นกำเนิดทางชีวภาพของเซลล์สาหร่ายยูคาริโอตก็เห็นได้จากการขาดความคล้ายคลึงกันที่เพียงพอในโครงสร้างของคลอโรพลาสต์และเซลล์ของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน - สาหร่ายโปรคาริโอตสมัยใหม่เพียงชนิดเดียว ขณะนี้มีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไม่มีสีจำนวนหนึ่งซึ่งสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่เห็นได้ชัดอาศัยอยู่เป็นสัญลักษณ์ ทำหน้าที่ของคลอโรพลาสต์และเรียกว่าไซยาเนลลา ไซยาเนลลาแตกต่างจากสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่มีชีวิตอิสระ เป็นที่น่าสนใจเช่นว่าในโรคต้อหินที่มีชีวิตแบบพึ่งพาอาศัยกัน (Glaucocystis nostochinearum) ศึกษาโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไซยาเนลลาซึ่งแตกต่างจากสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่มีชีวิตอิสระไม่มีเปลือกนั่นคือ symbiosis หายไปมาก ไกลที่นี่ อย่างไรก็ตาม แม้จะอยู่ในรูปแบบ "แบบง่าย" ดังกล่าว ไซยาเนลลายังคงเป็นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน และในองค์กรและพฤติกรรมในเซลล์เจ้าบ้าน มีความแตกต่างอย่างมากกับคลอโรพลาสต์ (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมในหัวข้อ "การอยู่ร่วมกันของสาหร่ายกับสิ่งมีชีวิตอื่น" ).

ดังนั้น ข้อมูลปัจจุบันจึงไม่อนุญาตให้เรายอมรับทฤษฎีการกำเนิดทางชีวภาพเพื่อเป็นพื้นฐานในการแก้ไขวิธีการที่สาหร่ายยูคาริโอตกำเนิดและวิวัฒนาการ

หากเราดำเนินการต่อจากแหล่งกำเนิดที่ไม่สัมพันธ์กันของสาหร่ายยูคาริโอต เราต้องสันนิษฐานว่าพวกมันมีต้นกำเนิดมาจากบรรพบุรุษร่วมกับสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ซึ่งมีคลอโรฟิลล์เอและการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยการปล่อยออกซิเจน (รูปที่) สิ่งเดียวที่คัดค้านเรื่องนี้อาจเป็นความแตกต่างในองค์ประกอบของผนังเซลล์: สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน เช่นแบคทีเรีย มีมูรินในผนังเซลล์ โดยทั่วไปในแง่ขององค์ประกอบและโครงสร้างของผนังเซลล์ตลอดจนปฏิกิริยาเนื่องจากการสังเคราะห์สารนั้นโปรคาริโอตแตกต่างจากสัตว์และพืชชนิดอื่นอย่างมีนัยสำคัญ หากการคัดค้านดังกล่าวเป็นที่ยอมรับ สาหร่ายยูคาริโอตจะต้องมาจากสิ่งมีชีวิตอื่น นี่หมายถึงการตระหนักว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยการมีส่วนร่วมของคลอโรฟิลล์ บี และการปล่อยออกซิเจนเกิดขึ้นสองครั้งในช่วงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก อย่างไรก็ตาม จากปฏิกิริยามากมายที่เกิดขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์แสงด้วยการมีส่วนร่วมของเอนไซม์หลายชนิด ดูเหมือนว่าจะมีโอกาสน้อยกว่าการเปลี่ยนแปลงในการวิวัฒนาการของสารในผนังเซลล์ เห็นได้ชัดว่าสาหร่ายยูคาริโอตไม่ได้สร้างผนังเซลล์ที่แข็งและแข็งซึ่งทำจากเซลลูโลสหรือสารอื่นๆ ในทันที เห็นได้ชัดว่าดั้งเดิมที่สุดในสาหร่ายยูคาริโอตนั้นควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นรูปแบบอะมีบาของโครงสร้างและผนังเซลล์ของโปรคาริโอตสมัยใหม่ทั้งหมดมีฐานที่แข็ง ผลที่ตามมาก็คือ โปรคาริโอตสังเคราะห์แสงสมัยใหม่ เช่น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน เป็นกิ่งก้านสาขาข้างตายของวิวัฒนาการของพืช สาหร่ายยูคาริโอตมีเพียงบรรพบุรุษของโปรคาริโอตเท่านั้นที่ไม่มีเปลือกแข็ง

ขั้นตอนแรกสู่การเกิดขึ้นของสาหร่ายยูคาริโอตคือการก่อตัวของนิวเคลียสและคลอโรพลาสต์ ในขั้นตอนของการวิวัฒนาการนี้ สาหร่ายสีแดงปรากฏขึ้น ซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดยไม่มีระยะแฟลเจลลาร์ โครงสร้างดั้งเดิมของคลอโรพลาสต์ และการปรากฏตัวของคลอโรฟิลล์ชนิดที่สอง คลอโรฟิลล์ d แม้จะมีความซับซ้อนของวัฏจักรการพัฒนาและโครงสร้างทางกายวิภาคที่ตัวแทนบางคนทำได้ แต่สาหร่ายสีแดงกลับกลายเป็นสาขาวิวัฒนาการด้านข้างและตาบอด

ช่วงเวลาที่สำคัญที่สุดในการก่อตัวของโลกอินทรีย์บนโลกคือการพัฒนาในยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวของอุปกรณ์มอเตอร์ - แฟลกเจลลาซึ่งสร้างขึ้นในลักษณะที่แปลกประหลาดมาก: ข้างในนั้นมีเส้นใย 9 คู่และ 2 ไฟบริลอยู่ในนั้น ศูนย์กลาง. ด้วยรูปลักษณ์ของพวกเขากลุ่มโปรเกรสซีฟกลางจึงถือกำเนิดขึ้น - แฟลกเจลลายูคาริโอตสังเคราะห์แสง เริ่มต้นจากขั้นตอนนี้ วิวัฒนาการของยูคาริโอตไปในหลายทิศทาง: ในสิ่งมีชีวิตบางชนิด นอกเหนือจากคลอโรฟิลล์ a, คลอโรฟิลล์ b, c หรือ e และเม็ดสีเพิ่มเติมจำนวนใหม่ปรากฏขึ้นในขณะที่สิ่งมีชีวิตอื่นสูญเสียเม็ดสีสังเคราะห์แสงและเปลี่ยนเป็นเฮเทอโรโทรฟิกอย่างสมบูรณ์ โภชนาการ ในเวลาเดียวกัน วิวัฒนาการเกิดขึ้นพร้อมกับการดัดแปลงโครงสร้างดั้งเดิมของอุปกรณ์แฟลเจลลาร์ ตัวอย่างเช่น ในไดอะตอม เส้นใยกลางคู่หายไป ในสาหร่ายสีทอง haptonema (แฟลเจลลัมที่แบน) ปรากฏขึ้นโดยมีเส้นใยเดี่ยว 5-8 เส้นตามแนวขอบและเยื่อหุ้มสามชั้นในเปลือก จริง อยู่ นัก​วิจัย​บาง​คน​ยอม​รับ​ว่า​สาหร่าย​ยูคาริโอต​อาจ​เกิด​จาก​สิ่ง​มี​ชีวิต​ที่​เป็น​ยูคาริโอต​ที่​ไม่​มี​แฟลกเจลเลต​ที่​ไม่​มี​แฟลกเจลเลต. แต่สิ่งนี้จะเป็นไปได้ถ้าเราคิดว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยการปล่อยออกซิเจนและแฟลกเจลลาซึ่งมีโครงสร้างเริ่มต้นเหมือนกันในสาหร่ายและสิ่งมีชีวิตที่ต่างกันทั้งหมด ปรากฏขึ้นสองครั้ง นอกจากนี้ยังมีข้อเสนอแนะว่าสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินก่อให้เกิดสาหร่ายสีแดงโดยตรง และสาหร่ายที่มีแฟลเจลลาสืบเชื้อสายมาจากแฟลเจลลาที่ไม่มีสี อย่างไรก็ตาม นี่จะหมายความว่านิวเคลียสที่มีโครงสร้างเหมือนกันและการแบ่งตัวแบบไมโทติคัลเกิดขึ้นสองครั้งในช่วงวิวัฒนาการ และระบบสังเคราะห์แสงแบบเดียวกันกับคลอโรฟิลล์ เอ และคลอโรพลาสต์ถูกสร้างขึ้นสองครั้ง ทั้งหมดนี้ไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่ง

จากแนวคิดข้างต้นเกี่ยวกับวิถีการเกิดขึ้นของสาหร่ายยูคาริโอต แฟลเจลเลตเฮเทอโรโทรฟิกจะต้องได้มาจากสารสังเคราะห์แสงอย่างอิสระในหลายสาขา เป็นการง่ายกว่าที่จะยอมรับการสูญเสียคลอโรพลาสต์ซ้ำๆ ซึ่งพบเห็นได้จริงในตัวแทนของสาหร่ายเซลล์เดียวหลายกลุ่ม มากกว่าที่จะถือว่ากำเนิดยูคาริโอตแบบพึ่งพาอาศัยกัน หรือการสังเคราะห์ด้วยแสงและแฟลกเจลลาและนิวเคลียสซ้ำแล้วซ้ำเล่าในยูคาริโอตทั้งหมด . การสูญเสียพลาสติดจากแฟลเจลเลตบางชนิดเป็นเรื่องที่ยอมรับได้มากกว่า เพราะสิ่งมีชีวิตประเภทโฟโตโทรฟี ทั้งโปรคาริโอตและยูคาริโอต ไม่เคยสูญเสียความสามารถในการโภชนาการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ซึ่งสืบทอดมาจากเฮเทอโรโทรฟปฐมภูมิที่ปรากฏที่จุดกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก ในเวลาเดียวกัน ความเป็นเอกภาพทางชีวเคมีเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยอยู่บนโลก โดยไม่คำนึงถึงโหมดของโภชนาการ (autotrophic หรือ heterotrophic) ตัวอย่างเช่น เจ. เบอร์นัลเขียนว่า: “...เมื่อพิจารณาชีวเคมีโดยรวม รวมถึงกระบวนการที่เกิดขึ้นในสัตว์และพืชทุกประเภท เช่นเดียวกับแบคทีเรียและไวรัส พบความสามัคคีและเศรษฐกิจที่ไม่ธรรมดา เจอกันอีกแล้ววววว ปฏิกริยาเคมีและโครงสร้าง - ลงไปจนถึงรายละเอียดของโครงสร้างอะตอม และถึงแม้จะมีความแตกต่างกัน แต่ก็เป็นรูปแบบต่างๆ ในธีมเดียวกัน ตัวอย่างเช่น porphyrins ใช้ในเอนไซม์ระบบทางเดินหายใจ ในการสังเคราะห์แสง และในการขนส่งออกซิเจนในสัตว์ชั้นสูง

แฟลเจลเลตสังเคราะห์แสงหลักวิวัฒนาการไปตามสองสายหลัก ในแฟลเจลลาบางชนิด เม็ดสีน้ำตาลมีชัย และในตัวแทนจำนวนหนึ่ง คลอโรฟิลล์ตัวที่สองปรากฏขึ้น - c หรือ e และในบรรดาสารอาหารสำรอง ตัวแทนหลายคนเริ่มสร้างการดัดแปลงต่างๆ ของโพลีแซคคาไรด์ลามินารินที่เฉพาะเจาะจง ทิศทางที่สองของวิวัฒนาการแฟลเจลเลตมีลักษณะเด่นของสีเขียวและการมีอยู่ของคลอโรฟิลล์ ข ร่วมกับคลอโรฟิลล์ เอ ตำแหน่งตรงกลางระหว่างสองทิศทางหลักนี้ถูกครอบครองโดยแฟลเจลเลตซึ่งวิวัฒนาการนำไปสู่การปรากฏตัวของกลุ่มสาหร่ายสีเขียวแกมเหลืองที่ต่างกันที่มีสีเขียว คลอโรพลาสต์ของสาหร่ายสีเขียวแกมเหลืองไม่มีคลอโรฟิลล์ บี และมีโครงสร้างเหมือนกับสาหร่ายส่วนใหญ่ที่มีเม็ดสีน้ำตาล ไครโซลามินารินสามารถก่อตัวเป็นสารสำรองได้ ไม่มีแป้งและพารามิลอน ภายในแต่ละทิศทางเหล่านี้ วิวัฒนาการดำเนินไปตามเส้นหลายเส้น มักจะขนานกัน พร้อมกับการเกิดขึ้นของรูปแบบโครงสร้างร่างกายที่คล้ายคลึงกัน

แฟลกเจลลาที่มีผงสีน้ำตาลเด่นกว่านั้นวิวัฒนาการมาหลายวิธีที่นำไปสู่การเกิดขึ้นของสาหร่าย: สีทอง ไดอะตอม สีน้ำตาลและไพโรไฟต์ อันที่จริงแล้วเป็นตัวแทนของสองหน่วยงานอิสระ ซึ่งหนึ่งในนั้น รวมสาหร่ายไดโนไฟต์ โดดเด่นด้วยโครงสร้างของเครื่องมือนิวเคลียร์ ไม่เพียงแต่ในสาหร่ายที่มีเม็ดสีน้ำตาลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตทั้งหมดด้วย ในบรรดาสาหร่ายสีน้ำตาล ไดอะตอมและสาหร่ายสีน้ำตาลมีความเจริญรุ่งเรืองมากที่สุด ไดอะตอมได้รับตำแหน่งที่โดดเด่นในหมู่สาหร่ายขนาดเล็กของทะเลและน่านน้ำทวีป สาหร่ายสีน้ำตาลกลายเป็นสิ่งที่ปรับให้เข้ากับชีวิตมากที่สุดในเขตชายฝั่งทะเล พวกเขาพัฒนาการปรับตัวหลายอย่างซึ่งต่อมาปรากฏบนพื้นฐานที่แตกต่างกันในพืชบก หมายถึงการมีอยู่ของท่อตะแกรงในสาหร่ายสีน้ำตาล คล้ายกับโครงสร้าง submicroscopic กับองค์ประกอบนำไฟฟ้าของ phloem ของพืชชั้นสูง เช่นเดียวกับการพัฒนาของ sporophyte บน gametophyte หรือ gametophyte บน sporophyte และการสืบพันธุ์ของบางชนิด สปีชีส์ผ่านต้นกล้าที่ก่อตัวเป็นสปอโรไฟต์ สาหร่ายสีน้ำตาลจับบริเวณที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่ายก้นทะเลซึ่งมีพื้นแข็งและการเคลื่อนไหวของน้ำเกือบตลอดเวลา ท่ามกลางสาหร่ายก้นทะเล สาหร่ายสีน้ำตาลอยู่ในตำแหน่งเดียวกับพืชชั้นสูงบนบก ในแพลงก์ตอนของท้องทะเล สัดส่วนที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตพืช นอกเหนือไปจากไดอะตอม ยังเป็นเพียง coccolithophores จากสาหร่ายสีทองและสาหร่ายไดโนไฟต์เท่านั้น

วิวัฒนาการของแฟลเจลเลตที่มีเม็ดสีเขียวดำเนินไปในทิศทางเดียว ครอบคลุมการแบ่งตัวของสาหร่ายสีเขียว สาหร่ายยูกลีนาแยกออกจากมันเร็วมากซึ่งไม่ได้วิวัฒนาการเกินสถานะเซลล์เดียว จากสาหร่ายสีเขียวหลายเซลล์ในฐานะสาขาวิวัฒนาการด้านข้าง สาหร่าย Chara แยกออกจากกัน พวกมันมีอวัยวะสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่ซับซ้อนที่สุดในบรรดาสาหร่ายที่มีเม็ดสีเขียว แต่นี่คือกลุ่มที่ตายไปแล้ว ซึ่งปัจจุบันมีสกุลและสปีชีส์จำนวนจำกัดซึ่งมีโครงสร้างค่อนข้างสม่ำเสมอ ในยุคทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา สาหร่ายสีเขียวได้รับการพัฒนาอย่างหรูหราโดยดาซิคลาดและกาลักน้ำ ซึ่งสาหร่ายสีเขียวยังคงมีบทบาทสำคัญในชีวิตของทะเลเขตร้อน วิวัฒนาการของสาหร่ายสีเขียวในสภาพแวดล้อมทางน้ำไม่ได้ทำให้เกิดเนื้อเยื่อที่ซับซ้อนและมีขนาดใหญ่เทียบได้กับสาหร่ายสีน้ำตาลและสีแดง ความต่อเนื่องของการวิวัฒนาการของสาหร่ายสีเขียวคือการเกิดขึ้นของพืชบนบกที่สังเคราะห์แสงได้สูง

ต้นกำเนิดของพืชบกบางครั้งพยายามที่จะเกี่ยวข้องกับสาหร่ายสีน้ำตาลเนื่องจากการมีอยู่ของสปอรังเจียหลายเซลล์และ gametangia ซึ่งเข้าใจผิดว่าเป็นอวัยวะสืบพันธุ์หลายเซลล์ ภาชนะของสาหร่ายสีน้ำตาลจะถูกแบ่งออกเป็นห้องต่างๆ ในนาทีสุดท้ายเมื่อสัตว์ต่างๆ ก่อตัวเป็นสวนสัตว์ ซึ่งไม่พบในพืชบนบก ในเวลาเดียวกัน สาหร่ายสีน้ำตาลมีความแตกต่างอย่างมากจากพืชบนบกในชุดของเม็ดสี สารอาหารสำรอง และองค์ประกอบทางเคมีของเปลือก

ALGAE - พืชสปอร์ avascular ที่มีคลอโรฟิลล์ในเซลล์และสามารถสังเคราะห์แสงได้

แนวคิดของ "สาหร่าย" นั้นคลุมเครือในทางวิทยาศาสตร์ คำว่า "สาหร่าย" แท้จริงแล้วหมายถึงพืชเหล่านี้เท่านั้นที่อาศัยอยู่ในน้ำ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่พืชทุกชนิดในแหล่งน้ำที่สามารถเรียกทางวิทยาศาสตร์ว่าสาหร่าย พืชเช่นกก กก พงหญ้า ดอกบัว แคปซูลไข่ แผ่นสีเขียวขนาดเล็กของ แหนและอื่น ๆ เป็นพืชเมล็ด (หรือออกดอก) คำว่า "สาหร่าย" ทางวิทยาศาสตร์ใช้ไม่ได้กับพืชเหล่านี้เรียกว่าพืชน้ำ

แนวความคิดของ "สาหร่าย" ไม่ได้เป็นระบบ แต่เป็นทางชีววิทยา สาหร่าย (Algae) เป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่รวมกันซึ่งตามความคิดสมัยใหม่จะรวมอยู่ในอาณาจักรพืช (Plantae) ซึ่งประกอบไปด้วยสองอาณาจักรย่อย: สาหร่ายสีม่วงหรือสีแดง - Rhodobionta และ สาหร่ายจริง - Phycobionta (ในอาณาจักรย่อยที่สามของอาณาจักร พืชรวมถึงพืชที่สูงกว่า (งอกหรือใบ) - Embryobionta) สิ่งมีชีวิตที่เหลือจัดเป็นสาหร่ายไม่ถือว่าเป็นพืชอีกต่อไป: สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินและโปรคลอโรไฟต์มักถูกจัดเป็นกลุ่มอิสระหรือจัดเป็นแบคทีเรีย และบางครั้งสาหร่ายยูกลีนาก็จัดเป็นอาณาจักรย่อยของสัตว์ ซึ่งง่ายที่สุด สาหร่ายกลุ่มต่าง ๆ เกิดขึ้นในเวลาที่ต่างกันและเห็นได้ชัดว่ามาจากบรรพบุรุษที่แตกต่างกัน แต่เป็นผลมาจากวิวัฒนาการในแหล่งที่อยู่อาศัยที่คล้ายคลึงกันพวกมันได้รับคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันมากมาย

สิ่งมีชีวิตที่รวมกันเป็นสาหร่ายมีลักษณะทั่วไปหลายประการ ในแง่สัณฐานวิทยา สำหรับสาหร่าย คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดคือการไม่มีอวัยวะหลายเซลล์ - ราก ใบ ลำต้น ตามแบบฉบับของพืชชั้นสูง ร่างกายของสาหร่ายที่ไม่แบ่งออกเป็นอวัยวะเรียกว่าแทลลัสหรือแทลลัส

สาหร่ายมีความเรียบง่าย (เมื่อเทียบกับ พืชที่สูงขึ้น) โครงสร้างทางกายวิภาค - ไม่มีระบบนำไฟฟ้า (vascular) ดังนั้น สาหร่ายที่ถูกจัดประเภทเป็นพืชจึงเป็นพืชที่อาศัยในอากาศ สาหร่ายไม่เคยสร้างดอกไม้และเมล็ดพืช แต่สืบพันธุ์ในพืชหรือโดยสปอร์

เซลล์สาหร่ายประกอบด้วยคลอโรฟิลล์ ต้องขอบคุณที่พวกมันสามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในแสง (กล่าวคือ กินผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง) พวกมันส่วนใหญ่เป็นผู้อยู่อาศัยในสภาพแวดล้อมทางน้ำ แต่หลายคนได้ปรับตัวให้เข้ากับชีวิตในดินและบนพื้นผิวของมันบน หิน บนลำต้นของต้นไม้ และในไบโอโทปอื่นๆ

สิ่งมีชีวิตที่จัดเป็นสาหร่ายมีความแตกต่างกันอย่างมาก สาหร่ายเป็นทั้งโปรคาริโอต (จนถึง สิ่งมีชีวิตนิวเคลียร์) และยูคาริโอต (สิ่งมีชีวิตนิวเคลียร์ที่แท้จริง) ร่างกายของสาหร่ายสามารถมีความซับซ้อนทั้งสี่ระดับ โดยทั่วไปรู้จักกันสำหรับสิ่งมีชีวิต: เซลล์เดียว โคโลเนียล หลายเซลล์ และไม่ใช่เซลล์ ขนาดของพวกมันแตกต่างกันไปตามช่วงกว้างมาก: ที่เล็กที่สุดจะเทียบเท่ากับเซลล์แบคทีเรีย (ไม่เกิน 1 ไมครอน เส้นผ่านศูนย์กลาง) และสาหร่ายสีน้ำตาลทะเลที่ใหญ่ที่สุดมีความยาว 30-45 เมตร

สาหร่ายแบ่งออกเป็นแผนกและชั้นเรียนจำนวนมากและแบ่งออกเป็น กลุ่มที่เป็นระบบ(taxa) ผลิตขึ้นตามคุณสมบัติทางชีวเคมี (ชุดของเม็ดสี องค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ ชนิดของสารสำรอง) ตลอดจนตามโครงสร้าง submicroscopic อย่างไรก็ตาม อนุกรมวิธานสมัยใหม่ของสาหร่ายมีลักษณะของระบบที่หลากหลาย แม้แต่ในระดับอนุกรมวิธานสูงสุด (superkingdoms, subkingdoms, divisions and class) นักอนุกรมวิธานก็ไม่สามารถบรรลุฉันทามติได้

ตามที่หนึ่งใน ระบบที่ทันสมัย, สาหร่ายแบ่งออกเป็น 12 แผนก: น้ำเงิน - เขียว, โปรคลอโรไฟ, แดง, ทอง, ไดอะตอม, cryptophyte, ไดโนไฟต์, น้ำตาล, เหลือง - เขียว, ยูกลีนิก, เขียว, ถ่าน โดยรวมแล้วรู้จักสาหร่ายประมาณ 30,000 ชนิด

วิทยาศาสตร์ของสาหร่ายเรียกว่า algology หรือ phycology ซึ่งถือเป็นสาขาพฤกษศาสตร์อิสระ สาหร่ายเป็นวัตถุสำหรับการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์อื่น ๆ (ชีวเคมี ชีวฟิสิกส์ พันธุศาสตร์ ฯลฯ) ข้อมูลเชิง Algological จะถูกนำมาพิจารณาในการพัฒนาปัญหาทางชีววิทยาทั่วไปและงานทางเศรษฐกิจ

การพัฒนาอัลกอริธึมประยุกต์มีสามทิศทางหลัก: 1) การใช้สาหร่ายในทางการแพทย์และในด้านเศรษฐกิจต่างๆ 2) เพื่อแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม 3) รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสาหร่ายเพื่อแก้ปัญหาอุตสาหกรรมอื่นๆ

นักชีววิทยาเชื่อว่าไม่มีพืชบนบกเทียบได้กับพลังบำบัดของสาหร่าย

ชีวิตมีต้นกำเนิดมาจากทะเลและสิ่งมีชีวิตในน้ำเหล่านี้ได้สะสมองค์ประกอบทางชีวภาพที่ไม่เคยมีมาก่อนในช่วงวิวัฒนาการ สารเหล่านี้เป็นสารที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับบุคคล เช่น ลามินาริน ฟูคอยแดน เกลือของกรดอัลจินิก กรดอะมิโน มาโครและองค์ประกอบขนาดเล็ก

ผลิตภัณฑ์ในประเทศที่ใช้สาหร่ายทะเลได้รับการพัฒนามาเป็นเวลานานพอสมควร เป้าหมายหลักของการวิจัยคือเพื่อแก้ปัญหาการย่อยได้ต่ำของสาหร่าย Laminaria Japonica และ Fucus

ผนังของพืชเหล่านี้ถูกปกคลุมด้วยเซลลูโลสที่แข็งแกร่งซึ่งร่างกายมนุษย์ไม่สามารถทำลายได้ ดังนั้นการย่อยได้ของ Laminaria และ Fucus โดยบุคคลไม่เกิน 4% ทำให้การใช้สาหร่ายทางการแพทย์เป็นเรื่องยากมาก

อันเป็นผลมาจากการทำงานอย่างมีจุดมุ่งหมายของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย (A.N. Razumov, A.G. Odinets และอื่น ๆ ) วิธีการพิเศษของการไฮโดรไลซิสที่อุณหภูมิต่ำได้รับการจดสิทธิบัตรซึ่งทำให้สามารถแยกผนังของสาหร่ายโดยไม่สูญเสียส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์ใด ๆ

ด้วยเทคโนโลยีนี้ ได้ผลิตภัณฑ์จากสาหร่ายในรูปแบบของไบโอเจลสำหรับโภชนาการอาหาร (การรักษาและการป้องกัน)

มีการทดลองทางคลินิกประมาณ 20 ครั้งตามผลลัพธ์ที่แนะนำให้ใช้ไบโอเจลในการรักษาที่ซับซ้อนสำหรับ:
- โรคของระบบทางเดินอาหาร (dysbacteriosis, ท้องผูก, โรคกระเพาะเรื้อรัง ฯลฯ );
- โรคของต่อมไทรอยด์ (พร่อง);
- โรคหลอดเลือดหัวใจหัวใจ;
- ความดันโลหิตสูงหลอดเลือดแดง;
- หลอดเลือด;
- ความผิดปกติของการเผาผลาญ
- ภูมิคุ้มกันอ่อนแอ
- มึนเมาทุกรูปแบบ

ที่มาของสาหร่าย

วิวัฒนาการ » Origin of Life on Earth » Origin of Algae

สาหร่ายประกอบด้วยพืชที่มีเซลล์เดียวและหลายเซลล์ที่ต่ำกว่า สาหร่ายมี 12 ดิวิชั่น: ไพโรไฟต์, คริปโตไฟต์, ทอง, ไดอะตอม, เหลือง-เขียว, น้ำตาล, แดง, ยูกลินอยด์, characeae, โปรคลอโรไฟต์, ผักใบเขียว ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของสาหร่ายยังไม่ได้รับการชี้แจง สันนิษฐานว่ามี phototrophic prokaryotes อย่างน้อยสามกลุ่มใน Precambrian ที่ใช้น้ำเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอน

ไซยาโนแบคทีเรียประกอบด้วย คลอโรพลาสต์ คลอโรฟิลล์ เอ และปล่อยออกซิเจนในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง
โปรคาริโอตสีเขียวที่มีคลอโรฟิลล์ข. สันนิษฐานว่าก่อให้เกิด plastids ของสาหร่ายสีเขียวและยูกลินอยด์
โปรคาริโอตสีเหลืองซึ่งมีคลอโรฟิลล์ ซี ทำให้เกิดพลาสติดของไดโนแฟลเจลเลต ทอง ไดอะตอม และสาหร่ายสีน้ำตาล
การเกิดขึ้นของสาหร่ายยูคาริโอตเป็นผลจากชุดของเอนโดซิมบิโอสระหว่างโปรคาริโอต Plastids ของสาหร่ายสีเขียวและสีแดงเป็นผลมาจาก symbiosis ของ phagotrophic eukaryotes และ phototrophic prokaryotes ดังนั้นพลาสมิดของพวกมันจึงมีเปลือกชั้นใน (เยื่อหุ้มเซลล์โปรคาริโอต) และเปลือกนอก (เยื่อหุ้มแวคิวโอล)

สาหร่ายสีเขียวและสีแดงปรากฏขึ้นเมื่อประมาณ 3 พันล้านปีก่อน ประการแรกสาหร่ายเซลล์เดียวและสาหร่ายอาณานิคมก็ปรากฏขึ้น ประมาณหนึ่งพันล้านปีก่อน สาหร่ายหลายเซลล์ปรากฏขึ้น

ในบรรดาสาหร่ายสีเขียวมีการเก็บรักษารูปแบบไว้ซึ่งหลายแบบให้ความคิดเกี่ยวกับความซับซ้อนขององค์กรในกรณีที่มีหลายเซลล์ในพืชเกิดขึ้น: chlamydomonas (1 เซลล์), โกเนียม (4 เซลล์), สเตฟาโนสเฟียร์ ( 8 เซลล์), pandorina (16 เซลล์), eudorina (32 เซลล์ ), Volvox (40,000 โซมาติกและเซลล์กำเนิด)

ความหลากหลายของพืชพรรณบนโลกใบนี้ทำให้นักชีววิทยาหลงใหลและหลงใหล พืชเป็นที่อยู่อาศัยและเป็นอาหารสำหรับตัวแทนของสัตว์โลก และยังถูกใช้โดยมนุษย์ในหลายพื้นที่ สิ่งมีชีวิตไม่พรากจากกัน ความลึกของทะเลโดยเฉพาะสาหร่าย ค่าพิเศษเพราะของพวกเขา คุณสมบัติพิเศษมีสาหร่ายสีแดงซึ่งใช้ในทางการแพทย์ อุตสาหกรรม และ เกษตรกรรม.

สาหร่ายสีแดงถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในด้านการแพทย์ อุตสาหกรรม และการเกษตร

คำอธิบายและวิธีการสืบพันธุ์

สาหร่ายสีแดง (Rhodophyta) เป็นพืชน้ำที่พบมากในน่านน้ำทะเล ฟอสซิลที่พบบ่งชี้ว่าพืชในกลุ่มนี้มีอยู่แล้วบนโลกใบนี้เมื่อกว่า 1 พันล้านปีก่อน ปัจจุบันมีสาหร่ายสีแดงตั้งแต่ 500 ถึง 1,000 สายพันธุ์ รวมถึงน้ำจืดประมาณ 200 สายพันธุ์

สาหร่ายสีแดงพันธุ์หลัก:

  • Bangiye (bangiophyceae);
  • ฟลอริเดีย (florideophyceae);
  • แอนเฟลเทีย (ahnfeltia);
  • phyllophora (phyllophora);
  • porphyry (porphyra);
  • เจลลิเดียม (gelidium)

สาหร่ายสีแดงซึ่งมีตัวแทนแตกต่างจากสปีชีส์อื่นในเนื้อหาของคลอโรฟิลล์สีเขียวในคลอโรพลาสต์ไม่เพียง แต่ได้สีเนื่องจากมีไฟโคอีริทรินสีแดงไฟโคบิลินสีน้ำเงินและแคโรทีนอยด์สีเหลืองในองค์ประกอบ เมื่อรงควัตถุเหล่านี้ผสมกับคลอโรฟิลล์ พวกมันจะทำให้พืชมีสีแดงหลายเฉด

สาหร่ายสามารถรับรู้รังสีอัลตราไวโอเลตได้กว้างกว่า เนื่องจากสามารถเติบโตได้ที่ระดับความลึก 100 ถึง 500 เมตร ในน้ำ สาหร่ายจะปรากฏเป็นสีดำเนื่องจากการดูดซับแสงแดดอย่างแรง และเปลี่ยนเป็นสีแดงบนพื้นดิน

Plant thalli แสดงด้วยรูปแบบหลายเซลล์และมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน:

  • เป็นพวง;
  • ใบ;
  • ฟีลิฟอร์ม;
  • แผ่นไม้อัด

สาหร่ายสีแดงสามารถเติบโตได้ในระดับความลึก 100 ถึง 500 เมตร

สาหร่ายสีแดงเป็นชื่อที่ไม่ซ้ำสำหรับตัวแทนของแผนกนี้ เนื่องจากความสามารถในการสะสมแป้งสีม่วง (กลูโคสโพลีเมอร์) เป็นสารสำรองจึงเรียกว่าสีม่วง นอกจากนี้ เซลล์ของพืชเหล่านี้ยังมีโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์และคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ

ในบางชนิด (เช่น Corallina) มีแมกนีเซียมและแคลเซียมคาร์บอเนตซึ่งช่วยให้เกิดโครงกระดูกพิเศษ ปลาม่วงเป็นพื้นฐานของแนวปะการัง เซลล์สาหร่ายถูกสร้างขึ้นจากเซลลูโลสชั้นในและชั้นอสัณฐานภายนอกซึ่งแยกออกจากวุ้น

วิธีการเพาะพันธุ์:

  1. กะเทย. การสืบพันธุ์โดยสปอร์แฟลเจลเลต นี่คือคุณสมบัติของสาหร่ายสีแดงหลายชนิด
  2. พืชผัก ตัวแทนที่โดดเด่นของสายพันธุ์ Bagnian และ Floridian;
  3. ทางเพศ การสืบพันธุ์โดย oogamy กระบวนการนี้สามารถอธิบายสั้น ๆ ได้ดังนี้เมื่อ oogonium อวัยวะสืบพันธุ์เพศหญิงดึงดูดสเปิร์มด้วยการยื่นออกมาพิเศษ (trichogina) อันเป็นผลมาจากการพัฒนาที่ซับซ้อน gonimoblast จะเกิดขึ้น - โครงสร้างใยที่สปอร์งอก

สาหร่ายสีแดงขยายพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศ พืช และทางเพศสัมพันธ์

การใช้สีแดง

Bagryanka ใช้ในอุตสาหกรรมและการปรุงอาหาร พวกเขามีวิตามินและแร่ธาตุจำนวนมากและเป็นโปรตีนที่ย่อยง่าย กรดไขมันสาหร่ายสีแดงช่วยในการฟื้นฟูผิวโดยมีส่วนร่วมในกระบวนการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ ของเหล่านี้ วุ้น-วุ้นถูกแยกออก ซึ่งใช้แทนเจลาตินตามธรรมชาติ

ประเภทของสาหร่ายสีแดงที่ใช้ในการผลิตวุ้น:

  • เซรามิกส์;
  • กราซิลาเรีย;
  • โรคโลหิตจาง;
  • ฮีลิเดียม

สาหร่ายสีแดงมีวิตามินและแร่ธาตุมากมาย ใช้ในการปรุงอาหาร

สาหร่ายสีแดง Porphyry ถูกใช้เป็นผลิตภัณฑ์อาหารในสหรัฐอเมริกา เกาหลี ญี่ปุ่น และจีน ถือว่าเป็นอาหารรสเลิศและปลูกในฟาร์มเฉพาะทางขนาดใหญ่ Porphyry อุดมไปด้วยวิตามิน A แคลเซียม ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม ฟลูออรีน และวิตามินบี สารเหล่านี้คืนความสมดุลของแร่ธาตุและช่วยเสริมสร้างผนังหลอดเลือด

ในด้านความงาม สีม่วงถูกนำมาใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์เพื่อต่อต้านริ้วรอยแห่งวัยของผิว เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและป้องกันกระบวนการออกซิเดชันในร่างกาย นอกจากนี้ แคโรทีนอยด์และพอลิแซ็กคาไรด์ที่มีอยู่ในพืชเหล่านี้ให้ความชุ่มชื้นแก่ผิวและมีผลในการยกกระชับ

พันธุ์สีม่วงที่มีคุณค่าน้อยกว่าถูกนำมาใช้ในการเกษตรเพื่อให้ปุ๋ยแก่ดินและเลี้ยงปศุสัตว์ บน ก้นทะเลพวกเขาทำหน้าที่เป็นแหล่งอาหารและที่พักพิงสำหรับชาวทะเลลึก

สาหร่ายสีแดงมีคุณสมบัติมากมายเนื่องจากใช้ในทางการแพทย์และสาขาที่เกี่ยวข้อง พวกเขามีส่วนร่วมในการฟื้นฟูเซลล์ตับอ่อนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของยาขับเสมหะ

Bagryanyki มีคุณสมบัติที่มีประโยชน์ดังกล่าว:

  • ภูมิคุ้มกัน;
  • ต้านไวรัส;
  • ยาต้านจุลชีพ;
  • ต้านเชื้อแบคทีเรีย;
  • ต่อต้านการกลายพันธุ์;
  • ต้านการอักเสบ;
  • เชื้อรา

สาหร่ายสีแดงยังมีประโยชน์ในทางการแพทย์เนื่องจากมีคุณสมบัติต้านการอักเสบ

การใช้วุ้นไม่ จำกัด เฉพาะการเตรียมเยลลี่ แยม และแยมผิวส้ม มีการใช้อย่างแข็งขันในจุลชีววิทยาสำหรับการเติบโตของแบคทีเรียและเชื้อราในอาณานิคมและการศึกษาในภายหลัง วุ้นวุ้นเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมนี้ เพราะหากไม่มีสิ่งนี้ การพัฒนายาเพื่อต่อสู้กับไวรัสที่เป็นอันตรายจะเป็นไปไม่ได้

วุ้นวุ้นใช้ในการผลิตแคปซูลอ่อนสำหรับยาที่ต้องระบายออกไป ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของสายพันธุ์ chondrus (Irish moss) คือพอลิแซ็กคาไรด์ที่เรียกว่าคาราจีแนน พวกเขามักจะรบกวนการเจริญเติบโตของเซลล์ไวรัสเอชไอวี

สาหร่าย Aga-agar ใช้ในการผลิตแคปซูลนิ่มสำหรับยา

เพาะพันธุ์ในตู้ปลา

เมื่อเร็ว ๆ นี้เนื้อหาของพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำไม่ได้ จำกัด เฉพาะการดูแลปลาเท่านั้น การออกแบบ Aqua กำลังได้รับความนิยมทุกปี สาหร่ายสีแดงเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของการตกแต่งตู้ปลาทำให้ดูสวยงามและบรรยากาศของประเทศร้อน อย่างไรก็ตาม สีแดงเข้มอาจไม่เข้ากับระบบนิเวศที่เปราะบางของพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำในบ้านเสมอไป พวกเขาต้องการการสร้างเงื่อนไขพิเศษและการดูแลอย่างระมัดระวัง

เพื่อป้องกันการรบกวนของสิ่งแวดล้อมจุลภาคมีความจำเป็น:

  1. ปริมาณแสง
  2. รับปลากินพืช
  3. ลดการเติมอากาศและใส่ดิฟฟิวเซอร์บนฟิลเตอร์เพื่อจำกัดพลังงาน
  4. เปลี่ยนน้ำบ่อยขึ้น (มากถึง 20%) และระบายดิน

สาหร่ายแดงเป็นตัวแทนที่สำคัญ ดอกไม้ทะเลและน้ำจืด พวกเขาได้พบการประยุกต์ใช้ในหลายด้านของชีวิตและของพวกเขา คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ยังคงดึงดูดความสนใจของนักวิจัยต่อไป