תכונות אצות חומות, טקסונומיה, בית גידול, רבייה

ה אצה חומה הם אורגניזמים פוטוסינתטיים פוטוניים. הצבע האופייני שלה ניתן על ידי נוכחות של fucoxanthin carotenoid ב chloroplasts. הם מייצרים laminarin כחומר מילואים יכול גם להציג טאנינים phaeophycece.

Phaeophyceae ממוקמים Phyllum Ochrophyta של תת המטרוקונטה תת הממלכה בתוך הממלכה פרוטיסטה. שבעה צווים, 307 סוגים ו -2000 מינים מוכרים.

אצות חום רוב מאכלסים סביבות ימיות. רק שמונה גנרלים נוכחים בגופי מים מתוקים ידועים. הם נוטים לגדול במים קרים, נסערים ומיורדים. הים של סרגסוס (אטלנטיק) חייב את שמו להמוני המינים הגדולים של הסוג סרגסום כי לגדול במימי שלהם.

כמות גדולה של חומצה אלגינית מיוצר בקיר התא של Phaeophyceae, להגיע 70% ממשקל האצות. זה phycocoloid הוא בשימוש נרחב בתעשייה כמו מייצב ו מתחלב במזונות, תרופות וטקסטיל. קציר העולם של אצות חומות מגיע לשלושה מיליון טון בשנה.

אינדקס

• 1 מאפיינים
  • 1.1 קיר תא
  • 1.2 כלורופלסטים
  • 1.3 פלואוטנינים (טאנינים phaeophyceous)
  • 1.4 פיתוח הטלו
• 2 בית גידול
• 3 טקסונומיה ותת - קבוצות
  • 3.1 דיסקוספורנגיופיציאדה
  • 3.2 Ishigeophycidae
  • 3.3 Dictyotophycidae
  • 3.4 Fucophycidae
• 4 שכפול
  • 4.1 גידול תאים
  • 4.2 רבייה מינית
  • 4.3 רבייה מינית
  • 4.4 הורמוני מין
• 5 מזון
• 6 הפניות

תכונות

אצות חומות הן אורגניזמים רב תאיים. גודלו נע בין כמה מילימטרים ליותר מ -60 מטר או יותר במקרה של Macroystis pyrifera.

קיר סלולארי

התאים מוקפים בקיר התא המורכב משני שכבות לפחות. השכבה הפנימית ביותר מורכבת microfibrils תאית, ויצרו את המבנה הראשי.

השכבה החיצונית היא רירית ומורכבת מחומרים קולואידים הנקראים phycocoloides. אלה כוללים fucodiano (פוליסכרידים גופרתי) וחומצה alginic. הכמות היחסית של שניהם phycocolloids יכול להשתנות בין המינים, חלקים שונים של הצמח ואת הסביבה שבה הוא מפותח..

במקרים מסוימים קיר התא עשוי להיות פיקדונות של סידן פחמתי בצורת aragonite (פאדינה פאבוניה).

כלורופלסטים

Chloroplasts יכול להיות מאחד לרבים. הצורה משתנה, מ laminar כדי discoidal או עדשה.

הם מיוצרים על ידי קבוצות של שלושה thylacoids מקושרים על ידי lamella אזורית. יש להם ארבע יחידות ממברנה. שני הקרומים החיצוניים הם מן reticulum endoplasmic (R.E.).

הקרומים של המעטפה כלורופלסט ואלה של reticulum endoplasmic מחוברים על ידי tubules. בקבוצות מסוימות, הממברנה החיצונית של הרטיקולום האנדופלאסמי מחוברת לממברנה הגרעינית.

ב פלסטידים אלה chlorophyll a, c מתרחשת₁ ג₂. בנוסף, יש כמות גבוהה של fucoxanthin carotenoid, יחד עם violaxanthin. אלה שני פיגמנטים האחרונים אחראים על צבע חום של אצות אלה.

כמעט בכל הקבוצות יש נציגים עם pyrenoids. מבנים אלה הם המוני של חלבונים חסרי צבע המכילים את האנזים הדרוש לשלבים מסוימים של פוטוסינתזה.

Pyrenoids של Phaeophyceae נמצאים מחוץ chloroplast. הם מכילים חומר גרעיני מוקפים בקרום של reticulum endoplasmic הקשורים chloroplast. להקה של polysaccharides מילואים טפסים סביב פירנואיד.

Floranannins (phanophyceous tannins)

אצות חומות מייצרות טאנינים מסוימים הממוקמים בתכלילים קטנים תאיים. אלה flurotannins נוצרים dictyosomes של המנגנון Golgi. הם תוצר של פילמור של phloroglucinol.

טאנינים אלה אינם מכילים סוכרים והם מאוד צמצום. הם מאוד עזים לטעום. הם מתחמצנים במהירות בהפקת פיקופאין, פיגמנט שחור המעניק צבע אופייני לאצות חומות יבשות.

זה הציע כי florotannins יכול לספוג קרינה אולטרה סגול וכי הם מרכיבים של קירות התא. הפונקציה הבולטת ביותר שלו היא הגנה מפני אוכלי עשב. זה ידוע כי הם יכולים לעכב את glucosidases המיוצר על ידי gastropods שמגיעים להאכיל על אצות אלה.

פיתוח עלי הכותרת

הטונות של אצות חום הוא גדול יחסית ומורכב. סוגים שונים של פיתוח ניתן להציג:

-מטושטשת: כל התאים בגוף הצמח מסוגלים לחלוקה. Unalliate, פחות או יותר מסועף thalli (Ectocarpus).

-אפסיק: תא הממוקם במיקום apical מתחלק כדי ליצור את הגוף של הצמח. הטאלי משוטח דיכוטומי או מסולסל (דיקטיוטה).

-טריקוטליקו: תא מתחלק ויוצר trichome כלפי מעלה ואת עלי הכותרת כלפי מטה (סכו"ם).

-Meristema intercalar: אזור התא mistestatic מחלק הן כלפי מעלה והן כלפי מטה. התליון מובחן לתוך rhizoids, stipe ו lamina. צמיחה עבה עלולה להתרחש ב stipe בגלל פיצולים meristemoid לכל הכיוונים (Laminaria, Macrocystis).

-מריסטודרמיס: מוצגת שכבת פריפריה המחלקת במקביל לתאלאוס. רקמות מתחת למריסטודרמיס (קליפת המוח). תלי הם דיכוטומי, acintated עם מרכזי עיבוי (פוקוס).

בית גידול

אצות חומות כמעט ימיות בלעדיות. רק מינים אחדים של שמונה גנרלים גדלים בגופים של מים מתוקים.

הם אורגניזמים benthic (הם חיים בחלק התחתון של מערכות אקולוגיות ימיות). כמה מינים של הסוג סרגסום הם pelagic (הם מתפתחים ליד פני השטח).

בחצי הכדור הצפוני נמצאו מינים של מים מתוקים Ectocarpus siliculosus. זה מין קוסמופוליטי הוא בדרך כלל ימית, אבל כבר נמצא גדל גופים מתוקים באוסטרליה.

Phaeophyceae ימיים הם מרכיבים של הצומח הימית החוף. הם מופצים מאזורים תת-קוטביים לקו המשווה. המגוון הגדול ביותר שלה מתרחש במים קרים של אזור ממוזג.

אצה (בעיקר למיניארי מינים) טופס יערות ב sublittoral של אזורים ממוזגים, למעט הארקטי. המינים הפלאגיים של סרגסום הם מהווים הרחבות גדולות בים הידוע של Sargasos באוקיינוס ​​האטלנטי.

טקסונומיה ותת-קבוצות

אצות חום היו מוכרים כקבוצה בפעם הראשונה בשנת 1836. הבוטני WH הארווי הפרדה אותם כמו תת מחלקה Melanospermeae של המחלקה אצות.

מאוחר יותר בשנת 1881 הם קיבלו מעמד בכיתה תחת השם Phaeophyceae. מאוחר יותר, בשנת 1933 חילק קיילין את אצות חום לתוך שלושה סוגים: Isogeneratae, Heterogeneratae ו Cyclosporeae. הצעה זו נדחתה על ידי Fristch בשנת 1945, בהתחשב רק בכיתה אחת.

כיום Phaeophyceae הם מחלקה בתוך Phyllum Ochrophyta של תת המטרוקה תת תת הממלכה של הממלכה פרוטיסטה. זה נחשב כי הם שושלת עתיקה מאוד שמקורם לפני 150-200 מיליון שנה.

ככל הנראה אצות חום אבות הציג התפתחות של הטלית apical. קבוצות אחותו הן Xanthophyceae ו Phaeothamniophyceae.

עם מידע ממחקרים מולקולריים, סילברפלד ומשתפי הפעולה מציעים בשנת 2014 להפריד את Phaeophyceae לארבע תת-קבוצות, בהתבסס על הבדלים בטופולוגיות של עצים פילוגנטיים.

בתוך אותם 18 הזמנות 54 משפחות מוכרות. כ -2000 מינים שהופצו ב -308 סוגים תוארו.

את subclasses של אצות חום הן כדלקמן:

דיסקוספורנגיאופיסידי

מזויף לא מסונף מסועף, עם פיתוח apical. Chloroplasts רבים, ללא pyrenoids. מוצגת רק הזמנה אחת, עם שתי משפחות מונוגנריות.

Ishigeophycidae

הטלית הוא מסועף, terete או folioso. זה pseudoparenchymal, עם נוכחות של מח עצם וקליפת המוח. התפתחות אפיתית של הטלית. Chloroplasts דיסקונט ונוכחות של כמה פירנואידים. צו לפי הזמנה, עם שתי משפחות.

Dictyotophycidae

הם מציגים טילוס נימי או pseudoparenchymal. עם התפתחות מסוף או apical. Chloroplasts דיסקונט והיעדר pyrenoids. הוא מחולק לארבעה צווים ו -9 משפחות.

פוקופיקאידי

זוהי הקבוצה הגדולה ביותר בתוך אצות חום. התאלוס משתנה למדי בין הקבוצות. סוג ההתפתחות של התאלוס של האב הקדמון הוא האינטרקלרי. Pyrenoids להתרחש נציג כלשהו של כל הקבוצות. זה כבר מופרדים לתוך 12 הזמנות 41 משפחות.

רפרודוקציה

אצות חומות עשויות להפגין רבייה מינית או מינית. כל נוכחי תאים pyriform ניידים הרבייה באמצעות flagella.

תאי גידול

בתאי הרבייה יש שני flagella כי הם מוכנסים לרוחב או בבסיס. האחד מכוון אל הקצה האחורי של התא והשני אל הקוטב הקדמי. הדגל הקדמי מכוסה בחוטים קטנים מובנים בשתי שורות.

נקודה אדמומית אדומה מופיעה ליד בסיס הפלגלה. כתמי העיניים הם photoreceptors המאפשרים גילוי עוצמת וכיוון האור. מקל על התא לנוע ביעילות רבה יותר בפוטוסינתזה.

זה המקום העין נוצר על ידי כדוריות השומנים בין להקות של thylacoids ואת המעטפה chloroplast. הם עובדים כמו מראה קעורה שמרכזת אור. אורכי הגל בין 420 - 460 ננומטר (אור כחול) הם היעילים ביותר אצות חום.

רבייה אסקסואלית

זה יכול להתרחש על ידי פיצול או באמצעות propagules. Propagules הם מבנים סלולר מיוחדים עם תאים apical. תאים אלה מתחלקים ויוצרים אדם חדש.

באופן דומה, zoospores (נבגים מיניים ניידים) מיוצרים. אלה מיוצרים sporangium שבו תאים הפלואידים משתחררים. הם מייצרים את הדור gametophytic (הפלואידים).

רבייה מינית

זה יכול להיות בגלל isogamy (שווה gametes) או anisogamy (gametes שונים). Oogamia יכול גם להתרחש (נקבה גמישה נקבה זכר סלולרי gamete).

מחזור החיים הוא haplodiplontic (דיפלואידי ו דור הפלואידים חלופי). זה יכול להיות איזומורפי (שני דורות דומים) או heteromorphic (דורות מובחנים מבחינה מורפולוגית). בהתאם לקבוצה, gametophyte (הפלואידית) או sporophyte (דיפלואידי) עשוי לשלוט.

בקבוצות מסוימות, כגון סדר הפוקלים, מחזור החיים הוא דיפלומטי (השלב ​​הפלואיסטי מוגבל לגמטות).

אצות חומות מציגות שני סוגים של מבנים רבייה מינית. חלקם multilocular, נוכח gametophytes ו sporophytes לייצר תאים ניידים. אחרים הם unilocular, נוכחים רק sporophytes לייצר נבגים הפלואידים ניידים.

הורמוני מין

הורמוני מין (פרומונים) הם חומרים המתרחשים במהלך רבייה מינית. באצות החומות יש להם את התפקיד של ביצוע פריקה נפץ של הגמטות זכר מן anteridia. כמו כן, הם מושכים זכר gametes אלה נקבה.

הורמונים אלה הם פחמימנים בלתי רוויים. הם נדיפים מאוד הידרופובי. מעט מאוד כמויות משתחררות לכל תא לשעה.

התפיסה של פרומונים קשורה הטבע הידרופובי שלה נתפסת על ידי תא המקבל (gamete זכר). המשיכה לא עובדת מעבר 0.5 מ"מ של gameta הנשי.

מזון

אצות חומות הן אורגניזמים אוטוטרופיים. תוצר של הצטברות של פוטוסינתזה הוא mannitol. תרכובת מילואים לטווח ארוך הוא laminarin (poliscaccharide גלוקן).

ריכוז mannitol בתאים יכול להגדיל או ירידה הקשורים מליחות של המדיום. הדבר תורם לתהליכי האוסמורגולציה של האצה, וכנראה אינו מותנה בפוטוסינתזה.

היכולת הפוטוסינתטית של אצות חומות מגורה על ידי אור כחול. תופעה זו מתרחשת רק בקבוצה זו ומשפרת את יעילותה ללכוד פחמן דו חמצני. זה יכול להיות קשור לסוג של פיגמנטים הנוכחי chloroplasts שלהם.

הפניות

1. Forster RM ו MJ Dring (1994) ההשפעה של אור כחול על יכולת פוטוסינתטית של צמחים ימיים מכל קבוצות שונות הטקסונומית, אקולוגית ומורפולוגית, אירופה. Journal of Phycology, 29: 21-27.
2. לי R (2008) Phycology. מהדורה רביעית. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג ', בריטניה. 547 עמ '.
3. Reviers B, F Rousseau ו- S Draisma (2007) סיווג של Phaeophyceae מן העבר ועד האתגרים הנוכחיים. ב: ברודי J ו- J לואיס. פרימת האצות, העבר, ההווה והעתיד של אצות שיטתיות. CRC Press, לונדון. עמ '267-284.
4. זילברפלד T, M Racault, ר 'פלטשר, Couloux, רוסו F ו- B Reviers (2011) סיסטמטיקס ואת ההיסטוריה האבולוציונית של מינים pyrenoid נושאי אצות חומות (Phaeophyceae), European Journal של פיקולוגיה 46: 361-377.
5. זילברפלד T, רוסו F ו- B Reviers (2014) על סיווג מעודכן של אצות חומות (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.