Карактеристике смеђих морских алги, таксономија, станиште, репродукција

Тхе бровн сеавеед они су фотосинтетски еукариотски организми. Његова карактеристична боја се даје присуством каротеноидног фукоксантина у хлоропластима. Они производе ламинарин као резервну супстанцу и могу такође представљати феофизне танине.

Пхаеопхицеае се налазе у пхиллум Оцхропхита подземља Хетероконта унутар протистичког краљевства. Препознато је седам налога, 307 родова и око 2000 врста.

Већина смеђих алги обитава у морским срединама. Познато је само осам родова присутних у слатководним водама. Они имају тенденцију да расту у хладним, узбурканим и аерираним водама. Море Саргасоса (Атлантика) своје име дугује великим масама врста рода Саргассум који расту у њиховим водама.

У станичном зиду Пхаеопхицеае настаје велика количина алгинске киселине, која досеже 70% тежине алги. Овај пхицоцолоид се широко користи у индустрији као стабилизатор и емулгатор у храни, лијековима и текстилу. Светска жетва смеђих алги достиже три милиона тона годишње.

Индек

• 1 Карактеристике
  • 1.1 Ћелијски зид
  • 1.2 Хлоропласти
  • 1.3 Флоротанини (феофизични танини)
  • 1.4 Развој талоа
• 2 Хабитат
• 3 Таксономија и подкласа
  • 3.1 Дисцоспорангиопхицидае
  • 3.2 Исхигеопхицидае
  • 3.3 Дицтиотопхицидае
  • 3.4 Фуцопхицидае
• 4 Репродукција
  • 4.1 Ћелије за размножавање
  • 4.2 асексуална репродукција
  • 4.3 Сексуална репродукција
  • 4.4 Полни хормони
• 5 Храна
• 6 Референце

Феатурес

Смеђе алге су вишестанични организми. Његова величина се креће од неколико милиметара до више од 60 метара или више у случају Мацроцистис пирифера.

Ћелијски зид

Ћелије су окружене ћелијским зидом састављеним од најмање два слоја. Унутрашњи слој се састоји од целулозних микрофибрила, које чине главну структуру.

Најнижи слој је слузав и састоји се од колоидних супстанци названих пхицоцолоидес. Они укључују фуцодиано (сулфатиране полисахариде) и алгинску киселину. Релативна количина оба пхицоцоллоидс може варирати између врста, различитих дијелова биљке и окружења у којима се развија..

У неким случајевима ћелијски зид може имати наслаге калцијум карбоната у облику арагонита (Падина павониа).

Цхлоропластс

Хлоропласти могу бити од једног до више. Облик је променљив, од ламинарног до дискоидног или лентикуларног.

Састоје се од група од три тилакоида, међусобно повезаних зоналном ламелом. Имају четири мембране. Две најудаљеније мембране су из ендоплазматског ретикулума (Р.Е.).

Мембране омотача хлоропласта и ендоплазматског ретикулума повезане су тубулима. У неким групама, крајња мембрана ендоплазматског ретикулума је повезана са нуклеарном мембраном.

У овим пластидима долази до хлорофила а, ц₁ и ц₂. Поред тога, постоји велика количина каротеноидног фукоксантина, заједно са виолаксантином. Ова задња два пигмента су одговорна за смеђу боју ових алги.

У готово свим групама постоје представници са пиреноидима. Ове структуре су масе безбојних протеина који садрже ензим неопходан за неке фазе фотосинтезе.

Пирејиди Пхаеопхицеае су изван хлоропласта. Они садрже грануларну супстанцу и окружени су мембраном ендоплазматског ретикулума повезаног са хлоропластом. Око пиреноиде се формира трака резервних полисахарида.

Флоротанини (феофизични танини)

Смеђе алге производе посебне танине који се налазе у малим интрацелуларним инклузијама. Ови флуротанини се формирају у дицтиосомес Голги апарата. Они су производ полимеризације флороглуцинола.

Ови танини не садрже шећере и веома се редукују. Веома су адстрингентни према укусу. Они брзо оксидирају у зраку стварајући фикофаине, црни пигмент који даје карактеристичну боју сувим смеђим алгама.

Претпоставља се да флоротанини могу апсорбовати ултраљубичасто зрачење и да су компоненте ћелијских зидова. Његова најистакнутија функција је заштита од биљоједа. Познато је да могу инхибирати глукозидазе које производе гастроподи који долазе да се хране овим алгама.

Развој латице

Талус смеђих алги је релативно велик и сложен. Могу се представити различити типови развоја:

-Фуззи: све ћелије у телу биљке су способне за дељење. Унисериате, више или мање разгранатих талија (Ецтоцарпус).

-Апицал: ћелија која се налази у апикалној позицији се дели тако да формира тело биљке. Стропови су спљоштени дихотомно или бичасто (Дицтиота).

-Трицоталицо: ћелија се дели и формира трихом горе и латица надоле (Цутлери).

-Меристема интерцалар: меристематска ћелијска зона се дели и горе и доле. Талус се диференцира на ризоиде, стипе и ламеле. Дебљи раст може се појавити у стипе јер се меристемоид дели у свим правцима (Ламинариа, Мацроцистис).

-Меристодермис: представљен је периферни слој који се дели паралелно са талусом. Ткива се формирају испод меристодермиса (кортекса). Стропови су дихотомни, усмерени и са централним задебљањем (Фуцус).

Хабитат

Смеђе алге су готово искључиво морске. Само неколико врста од осам родова расте у слатким водама.

Они су бентички организми (живе на дну водених екосистема). Неколико врста рода Саргассум они су пелагични (развијају се близу површине).

Слатководне врсте се налазе у северној хемисфери, са изузетком Ецтоцарпус силицулосус. Ова космополитска врста је обично морска, али је пронађена како расте у слатким водама у Аустралији.

Марине Пхаеопхицеае су компоненте обалне морске флоре. Они се дистрибуирају од субполарних зона до екватора. Највећа разноликост се јавља у хладним водама умјерене зоне.

Келп (углавном врсте Ламинариалес) чине шуме у сублиторалу умерених зона, са изузетком Арктика. Пелагичне врсте Саргассум они формирају велика проширења у познатом мору Саргасоса у Атлантику.

Таксономија и подкласа

Смеђе алге су први пут препознате као група 1836. године. Ботаничар ВХ Харвеи их је издвојио као подкласу Меланоспермеае класе Алге..

Касније 1881. године добили су статус класе под именом Пхаеопхицеае. Касније, 1933. године, Килин је поделио браон алге у три класе: Исогенератае, Хетерогенератае и Цицлоспореае. Овај предлог је одбацио Фристсцх 1945. године, поновно разматрајући само једну класу.

Тренутно су Пхаеопхицеае класа унутар пхиллум Оцхропхита Хетероконта под-краљевства протистичког краљевства. Сматра се да су они врло стара лоза која је настала прије 150 - 200 милиона година.

Вероватно је да су предака смеђе алге представљала развој апикалног талуса. Његове сестринске групе су Ксантхопхицеае и Пхаеотхамниопхицеае.

Са информацијама из молекуларних истраживања, Силберфелд и сарадници су 2014. предложили да се Пхаеопхицеае раздвоје на четири подкласе, на основу дивергенција у топологији филогенетских стабала..

У њима је признато 18 наредби и 54 породице. Описано је око 2000 врста у 308 родова.

Подкласа смеђих алги су следеће:

Дисцоспорангиопхицидае

Филатероус унисериате и разгранат, са апикалним развојем. Бројни хлоропласти, без пиреноида. Представљен је само један ред, са две моногенеричке породице.

Исхигеопхицидае

Талус је разгранат, терете или фолиосо. То је псеудопаренцхимал, уз присуство коштане сржи и коре. Апикални развој талуса. Дискоидни хлоропласти и присуство неколико пиреноида. Успостављено је наређењем, са две породице.

Дицтиотопхицидае

Они представљају филаментозну или псеудоперенцхималну талус. Са терминалним или апикалним развојем. Дискоидни хлоропласти и одсуство пиреноида. Подељен је на четири реда и 9 породица.

Фуцопхицидае

То је највећа група смеђих алги. Талус је прилично варијабилан између група. Тип развоја прастарих талуса је интеркалар. Пиреноиди се јављају у неким представницима свих група. Подијељен је на 12 редова и 41 породицу.

Репродукција

Смеђе алге могу имати сексуалну или асексуалну репродукцију. Све су присутне мобилне пириформне репродуктивне ћелије помоћу флагела.

Ћелије за размножавање

Репродуктивне ћелије имају две флагеле које се убацују бочно или базално. Један је усмерен ка задњем полу ћелије, а други према предњем полу. Предњи флагеллум је прекривен малим влакнима структурираним у два реда.

Црвенкасто око се појављује близу базе флагеле. Очна места су фоторецептори који омогућавају детектовање интензитета и правца светлости. Олакшава станицу да се креће да буде ефикаснија у фотосинтези.

Ово очно место формира се липидним глобулама између трака тилакоида и хлоропласт омотача. Они раде као конкавно огледало које концентрише светлост. Таласне дужине између 420 - 460 нм (плаво светло) су најефикасније у смеђим алгама.

Асексуална репродукција

Може се десити фрагментацијом или пропагандама. Пропагуле су специјализоване ћелијске структуре са апикалним ћелијама. Ове ћелије се деле и формирају нову особу.

Слично томе, производе се зооспоре (мобилне асексуалне споре). Оне се производе у спорангију одакле се ослобађају хаплоидне ћелије. Они доводе до гаметофитне (хаплоидне) генерације.

Сексуална репродукција

Може бити због изогамије (једнаке гамете) или анизогамије (различите гамете). Може се појавити и Оогамиа (непокретна женска и мобилна мушка гамета).

Животни циклус је хаплодиплонтик (диплоидна и хаплоидна алтернативна генерација). Може бити изоморфна (обе генерације су сличне) или хетероморфне (морфолошки различите генерације). У зависности од групе, гаметофит (хаплоид) или спорофит (диплоид) могу да доминирају.

У неким групама, као што је Фуцалесов ред, животни циклус је дипломатски (хаплоидна фаза је ограничена на гамете).

Смеђе алге представљају две врсте структура сексуалне репродукције. Неки су мултилокуларни, присутни у гаметофитима и спорофитима који производе мобилне ћелије. Друге су унилокуларне, присутне само у спорофитима и производе мобилне хаплоидне споре.

Полни хормони

Полни хормони (феромони) су супстанце које се јављају током сексуалне репродукције. У браон алги имају функцију извођења експлозивног испуштања мушких гамета из антеридије. Исто тако, они привлаче мушке гамете на женске.

Ови хормони су незасићени угљоводоници. Врло су хлапљиве и хидрофобне. Врло мало количина се ослобађа по ћелији на сат.

Перцепција феромона је повезана са својом хидрофобном природом коју перципирају ћелије примаоца (мушки гамете). Атракција не ради преко 0,5 мм женске гамете.

Храна

Смеђе алге су аутотрофни организми. Продукт акумулације фотосинтезе је манитол. Дугорочно резервно једињење је ламинарин (глукан полисахарид).

Концентрација манитола у ћелијама може се повећати или смањити у вези са салинитетом медија. То доприноси процесима осморегулације алге и очигледно није условљено фотосинтезом.

Капацитет смеђих алги у фотосинтетици стимулисан је плавим светлом. Ова појава се јавља само у овој групи и побољшава њену ефикасност у хватању угљен-диоксида. То може бити повезано са типом пигмената присутних у њиховим хлоропластима.

Референце

1. Форстер РМ и МЈ Дринг (1994) Утицај плавог светла на капацитет фотосинтетике морских биљака из различитих таксономских, еколошких и морфолошких група, европски. Јоурнал оф Пхицологи, 29: 21-27.
2. Лее Р (2008) Пхицологи. Фоуртх едитион. Цамбридге Университи Пресс, УК. 547 стр.
3. Ревиерс Б, Ф Роуссеау и С Драисма (2007) Класификација Пхаеопхицеае из прошлости до садашњих и садашњих изазова. У: Бродие Ј и Ј Левис. Расплитање алги, прошлости, садашњости и будућности систематских алги. ЦРЦ Пресс, Лондон. П 267-284.
4. Силберфелд Т, М Рацаулт, Р. Флетцхер, А Цоулоук, Ф Роуссеау и Б Де Ревиерс (2011) Систематика и еволуцијска историја таксономских састојака који садрже пиреноиде у браон алги (Пхаеопхицеае), Еуропеан Јоурнал оф Пхицологи, 46: 361-377.
5. Силберфелд Т, Ф Роуссеау и Б Де Ревиерс (2014) Ажурирана класификација смеђих алги (Оцхропхита, Пхаеопхицеае). Цриптогамие, Алгологие 35: 117-156.