Algen, ein- und mehrzellige Formen benthischer Algen. Alle morphologischen Arten von Thallus kommen hier vor, mit Ausnahme von rhizopodialen einzelligen und großen mehrzelligen Formen Komplexe Struktur. Viele fadenförmig grüne Algen werden erst in frühen Entwicklungsstadien am Substrat befestigt, dann werden sie freilebend und bilden Matten oder Kugeln.

grüne Algen
Vielfalt der Siphonalgen. Illustration aus dem Buch von Ernst Haeckel Kunstformen der Natur, 1904
Wissenschaftliche Klassifikation
Internationaler wissenschaftlicher Name
Chlorophyta Passer, 1914
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Grünalgen sind die umfangreichsten gegebene Zeit Abteilung Algen: Diese umfasst nach groben Schätzungen 13.000 bis 20.000 Arten. Alle unterscheiden sich hauptsächlich in der rein grünen Farbe ihrer Thalli, ähnlich der Farbe höherer Pflanzen und verursacht durch das Vorherrschen von Chlorophyll gegenüber anderen Pigmenten.

Struktur

Flagellenzellen von Grünalgen sind Isokonten - Flagellen haben eine ähnliche Struktur, obwohl sie in der Länge variieren können. Es gibt normalerweise zwei Flagellen, aber es können auch vier oder mehr sein. Flagellen von Grünalgen haben keine Mastigoneme (im Gegensatz zu Heterokonts), können aber feine Haare oder Schuppen haben.

Lebenszyklen

Die Lebenszyklen von Grünalgen sind sehr vielfältig. Hier gibt es alle möglichen Arten.

Haplobiont mit zygotischer Reduktion ( Hydrodiction reticulatum, Eudorina). Doppelflagellierte Gameten werden durch eine Pore in ihrer Membran aus der Elternzelle freigesetzt, die Fusion der Gameten erfolgt mit einem Röhrchen. Außerdem verwandelt sich die Zygote in eine ruhende Zygospore und keimt nach einer physiologischen Ruhephase unter Bildung von 4 Zoosporen (als Ergebnis der meiotischen Teilung). Jede Zoospore bildet ein Polyeder und keimt, wobei sie kleine kugelförmige Netze anhaftender Zoosporen bildet.

Haplo-Diplobiont mit Sporenreduktion ( Ulva, Ulothrix, einige Arten Cladophora). Zweigeißelte Isogameten treten aus der Mutterzelle hervor, wonach die aus verschiedenen Filamenten gebildeten Gameten im Wasser verschmelzen. Es bildet sich eine viergeißelte Zygote, die aktiv im Wasser aufsteigt. Danach sinkt es auf ein Substrat und wird mit einer dichten Schale bedeckt, wodurch es sich in eine keulenförmige Zelle (Codiolum) verwandelt, gefolgt von einer Phase der physiologischen Ruhe. Unter günstigen Bedingungen keimt sie zu 4-16 Zoosporen oder Aplanosporen aus, die sich nach kurzer Schwimmzeit am Substrat festsetzen und zu neuen Fäden auskeimen. Verschiedene Faktoren aktivieren den Austritt aus dem Ruhezustand: Temperaturerhöhung, Umweltveränderung etc.

Diplobiont mit gametischer Reduktion ( Bryopsis). Die Planozygote setzt sich ab und keimt zu einem filamentösen Thallus mit einem großen Kern, der Kern teilt sich und bildet so Stephanocont-Zoosporen, die im vegetativen Thallus keimen.

Besonders viele Grünalgen entwickeln sich im Frühjahr, wenn alle Steine ​​im Litoral mit einem durchgehenden smaragdgrünen Belag aus Grünalgen bedeckt sind, der sich stark vom weißen Schnee abhebt, der auf den Küstensteinen liegt. Ein flauschiger grüner Teppich auf den Steinen entsteht durch die Entwicklung von Fäden - ulotrix ( Ulothrix) und Urospore ( Urospora). Im Sommer entwickelt sich oft viel Eggropila ( Aegagropila linnaei) (syn. Cladophora aegagropila), die oft das Aussehen einer grünen Schleimmasse hat. An einer offenen Felsenküste bildet Acrosiphonia hellgrüne verzweigte Büsche ( Akrosiphonie).

Rolle in der Natur und Verwendung

Einige Grünalgen (z. B. Ulva) werden häufig gegessen. Chlorella wird als Indikator für den Grad der Wasserverschmutzung verwendet und auf Raumfahrzeugen und U-Booten aufbewahrt, um die Luft von Kohlendioxid zu reinigen.

Grünalgen sind eine der zahlreichsten Algenarten. Sie sind auf unserem Planeten weit verbreitet und umfassen bis zu 20.000 Arten. Zunächst einmal sind sie durch die Farbe des Hauptpigments vereint, ansonsten sind sie sehr unterschiedlich. Lassen Sie uns herausfinden, welche Algen grün sind. Zu welchen Typen und Klassen gehören sie? Welche Eigenschaften haben sie?

Die wichtigsten Anzeichen von Algen

Als Algen bezeichnen wir üblicherweise alle Pflanzen, die im Wasser leben. Sie lieben Feuchtigkeit wirklich, aber das ist bei weitem nicht ihr einziges Zeichen. Sie stellen eine umfangreiche Gruppe von Organismen unterschiedlicher Herkunft dar, die von einigen vereint werden Gemeinsamkeiten:

• das Vorhandensein von Chlorophyll;
• Photoautotrophie;
• fehlende Aufteilung des Körpers in funktionelle Teile;
• Fehlen einer Hautdecke;
• Fehlen eines ausgeprägten Leitungssystems.

Algen leben in feuchten Gebieten. Sie können im Boden, auf der Erdoberfläche, auf der Rinde von Pflanzen, in den Meeren, Ozeanen, Sümpfen und anderen Gewässern leben. Sie sind wichtige Teilnehmer an ökologischen und biologischen Prozessen. Es ist mit Algen, die marine und einige terrestrische Nahrungskette.

Nach Art der Ernährung sind sie photoautotroph. Das bedeutet, dass sie produzieren können organische Materie von anorganischen und tun es mit der Energie von Licht und Kohlendioxid. Durch ihre Aktivitäten produzieren sie etwa die Hälfte der Gesamtmenge an Sauerstoff, die von Pflanzen produziert wird.

Ihr Körper wird Thallus oder Thallus genannt. Anders als der Körper höherer Pflanzen ist er nicht unterteilt verschiedene Organe und Stoffe. Und obwohl Algen äußerlich sichtbare Stängel, Wurzeln und Blätter haben können, ist dies nur ein Scherz. Alle ihre Teile bestehen aus Zellen des gleichen Typs, die die gleichen Funktionen erfüllen.

Was sind Algen?

Mehr als 100.000 Algenarten sind bekannt. Sie sind in Abschnitte unterteilt: Braun-, Diatomeen-, Rot-, Grünalgen. Sie sind alle Eukaryoten, weil ihre Zellen einen Zellkern enthalten. Die Wissenschaft kennt aber auch Blaualgen, die prokaryotische Organismen sind. Wegen ihrer Fähigkeit zur Photosynthese wurden sie einst als Pflanzen eingestuft, heute gelten sie als Bakterien und sind unter den Namen „Cyan“ oder „Cyanobakterien“ zu finden.

Grünalgen gehören zum Pflanzenreich und umfassen Organismen in einer Vielzahl von Formen und Größen. Meistens wohnen sie darin frisches Wasser Oemah und feuchte Regionen, kommen aber sowohl in Salz- als auch in Brackwasser vor.

Es gibt mehrere Klassen von Grünalgen:

• ulfocium;
• Bryopsid;
• Chlorophytium;
• Trebuksjewje;
• Prazine;

Ihre Größe reicht von wenigen Mikrometern bis zu zwei Metern. Charakteristisch grüne Farbe verleiht ihnen einen hohen Gehalt an Chlorophyll. Außerdem enthalten Algen den Farbstoff Lutein, Neoxanthin. Aufgrund des Vorhandenseins von Carotinoiden haben einige von ihnen einen rötlichen oder orangen Farbton.

Aussehen und Struktur

Inländische und äußere Struktur Grünalgen ist sehr vielfältig. Sie können aus Single-Core und Multi-Core bestehen andere Menge Zellen oder haben sogar einen nicht-zellulären Thallus. Einige von ihnen haften nicht an Oberflächen und leben frei darin aquatische Umgebung. Andere werden fest auf Objekten und verschiedenen Substraten befestigt.

Unter den Grünalgen gibt es solche, die nur aus einer Zelle bestehen. Es ist unmöglich, sie ohne Mikroskop zu sehen, weil sie extrem klein sind. Aber im Sommer und Frühling kann man beobachten, wie das Wasser in Pfützen, Teichen und Sümpfen durch ihre aktive Fortpflanzung grün wird.

Mehrzellige Grünalgen ähneln eher gewöhnlichen höheren Pflanzen. Ihr Körper kann aus vielen Fäden bestehen, eine Art Stängel und Blätter bilden. Eine Zwischenvariante zwischen Mehrzeller und Einzeller wird durch Colonial dargestellt. Sie sind eine Gruppe miteinander verbundener Zellen oder Organismen. Trotz der Assoziation können sie ihre Eigenständigkeit bewahren und unterschiedlich auf Reize reagieren. Im Falle eines Koloniebruchs existieren sie ruhig weiter und können durch Teilung ihrer Zellen neue Gruppen bilden.

Beziehungen zu anderen Organismen

Grünalgen können an fast allen feuchten Orten vorkommen. Man findet sie im Erdreich, auf der Schattenseite von Felsen und sogar im Schnee. hohe Berge und die arktische Zone der Erde. Wenn ein Glas Wasser mehrere Tage drin steht sonniger Platz, dann erscheinen sie dort.

Algen können leicht eindringen symbiotische Beziehung mit anderen Organismen. Sie koexistieren perfekt mit Weichtieren, Schwämmen, Protozoen, Hydras und Plattwürmern. Bei Pilzen erwies sich ihre Zusammenarbeit als so produktiv, dass sie sogar einen eigenen Namen erhielt - Flechte. Früher galt eine solche Assoziation als integraler Pflanzenorganismus, beispielsweise Moos. An der Bildung von Flechten sind etwa 80 Algen beteiligt, von denen am häufigsten Vertreter der Gattung Trebuxia zu finden sind.

Die Gattung Chlamydomonas vereint mehr als 500 Arten von Grünalgen, die hauptsächlich im Süßwasser leben. Dies sind einzellige Organismen von birnenförmiger oder ovaler Form. Sie sind mit speziellen lichtempfindlichen Augen und einem Paar Geißeln ausgestattet, deren Rotationsbewegungen Chlamydomonas helfen, sich im Wasser an heller beleuchtete Orte zu bewegen.

Die meisten von ihnen leben in kleinen, gut beheizten Gewässern und können zu ihrer Blüte beitragen. Der ungewöhnlichste Vertreter ist der lebende Schneechlamydomonas niedrige Temperaturen. Es lebt in Schnee und Eis und färbt diese dank des Farbstoffs Astaxanthin rosa.

Spirogyra

Spirogyra ist die häufigste mehrzellige Alge. Es ist hellgrün gestrichen und besteht aus vielen dünnen Fäden. verschiedene Längen. Spirogyra kommt sowohl in Süß- als auch in Salzwasser vor. Es tritt in langsam fließenden und stehenden Teichen auf, in Aquarien, die nicht richtig gepflegt werden. Zusammen mit anderen Algen bildet sie einen klebrigen Schlamm, der sich wie Watte anfühlt.

Volvox

Volvox sind mobile Kolonialalgen, die in stehendem Süßwasser leben. Während der Zeit der Massenvermehrung tragen sie zum Blühen des Wassers bei und färben es grün. Etwa 20 Typen von Volvox sind bekannt.

Die Volvox-Kolonie sieht aus wie eine grüne Kugel mit einer maximalen Größe von 3 mm. Jede dieser Kugeln enthält 10.000 bis 200.000 mikroskopisch kleine Zellen, die durch Fäden aus Protoplasma verbunden sind. Wie Chlamydomonas haben sie Flagellen für die Bewegung im Reservoir. Zellen sind nicht identisch und werden nach ihrer Spezifität eingeteilt. Einige sind vegetativ, andere generativ und nehmen an der sexuellen Fortpflanzung teil.

Ulva

Die Gattung Ulva ist eine marine Grünalge, die in den Subtropen lebt und gemäßigt der Globus. Sie sind vielzellige Organismen mit einem verzweigten lamellaren Thallus mit einer Größe von 30 Zentimetern bis 1,5 Metern. An der Basis des Algenkörpers befinden sich fadenförmige Gebilde, Rhizoide, mit denen sie sich an verschiedenen Oberflächen festhalten.

Ulva braucht Sonnenlicht, also lebt es in geringen Tiefen. Es dient als Nahrung für Meerestiere und ist ein ausgezeichneter Ort für Fische, um Eier zu legen. Einige Arten von Ulva werden von Menschen gegessen. In der Küche ist er besser als Meeressalat bekannt.

Nitella

Algen der Gattung Nitella sind darin weit verbreitet nördliche Hemisphäre. Sie leben in Süßwasserkörpern Asiens, Europas und Nordamerikas. Äußerlich sind Algen nur schwer von höheren Pflanzen zu unterscheiden. Ihr Thallus besteht aus dünnen Stängeln mit kleinen Knoten, von denen sich 5-7 schmale und dünne Blätter kreisförmig erstrecken.

Sie lieben gut beleuchtete Orte und warme Temperatur Wasser - innerhalb von 20-28 Grad. Die Pflanze ist ziemlich unprätentiös und kann das Wasser klarer machen, weshalb sie oft in Aquarien gepflanzt wird. In natürlichen Stauseen wird die bewachsene Nitella zu einem Zufluchtsort für kleine Fische und zu einem Ort, an dem sie laichen.

Caulerpa

Briopsidische Algen der Gattung Caulerpa leben hauptsächlich in warmen tropischen und subtropischen Meeren. Äußerlich sind sie sehr vielfältig und optisch in Blätter, Stängel und Wurzeln unterteilt. Sie können verzweigt sein oder im Aussehen Pilzen ähneln. Trotz der scheinbaren Komplexität, sie Interne Struktur sehr einfach. Der Thallus von Algen besteht aus nur einer Zelle, die viele Zellkerne enthält. Bei einigen Arten kann es stark wachsen und eine Größe von 2-3 Metern erreichen.

Caulerpa ist bewegungslos und haftet immer an einer Oberfläche. Oft setzt sie sich am Boden von Stauseen ab und klammert sich an Schlick oder Sand. Es wächst auch auf Unterwasserfelsen und Korallenriffen. Algen dieser Gattung sind aufgrund ihrer Größe die größten Einzeller der Welt. durch ungewöhnliches Aussehen Sie sind beliebt und werden daher oft in Aquarien gezüchtet. In den Ländern des Südostens und Ostasien Einige Arten von Caulerp werden gegessen.

Grünalgen - die umfangreichste aller Algenabteilungen, die nach verschiedenen Schätzungen von 4 bis 13 - 20.000 Arten gezählt werden. Alle haben eine grüne Farbe der Thalli, was auf das Vorherrschen von Chlorophyll in den Chloroplasten zurückzuführen ist. a und b gegenüber anderen Pigmenten. Zellen einiger Vertreter von Grünalgen ( Chlamydomonas, Trentepolia, Hämatococcus) sind rot oder orange gefärbt, was mit der Ansammlung von Carotinoidpigmenten und ihren Derivaten außerhalb des Chloroplasten verbunden ist.

Morphologisch sind sie sehr vielfältig. Unter den Grünalgen gibt es einzellige, koloniale, vielzellige und nichtzellige Vertreter, aktiv mobil und immobil, anhaftend und freilebend. Der Bereich ihrer Größe ist ebenfalls extrem groß - von mehreren Mikrometern (was in der Größe mit Bakterienzellen vergleichbar ist) bis zu 1–2 Metern.

Zellen sind einkernig oder mehrkernig, mit einem oder mehreren Chromatophoren, die Chlorophyll und Carotinoide enthalten. Chloroplasten sind mit zwei Membranen bedeckt und haben normalerweise ein Stigma oder ein Guckloch, einen Filter, der blaues und grünes Licht zum Photorezeptor leitet. Das Auge besteht aus mehreren Reihen von Lipidkügelchen. Thylakoide – Strukturen, in denen photosynthetische Pigmente lokalisiert sind – werden in Stapeln (Lamellen) von 2–6 gesammelt. In der Übergangszone der Flagellen befindet sich eine Sternbildung. Es gibt normalerweise zwei Flagellen. Der Hauptbestandteil der Zellwand ist Zellulose.

Chlorophyten ernähren sich unterschiedlich: phototroph, mixotrop und heterotroph. Das Reserve-Polysaccharid der Grünalge – Stärke – wird im Chloroplasten abgelagert. Chlorophyten können auch Lipide anreichern, die sich als Tröpfchen im Stroma des Chloroplasten und im Zytoplasma ablagern.

Mehrzellige Thalli sind fadenförmig, röhrenförmig, lamellar, buschig oder von anderer Struktur und von verschiedener Form. Von den bekannten Organisationsformen des Thallus bei Grünalgen fehlt nur die Amöboide.

Sie sind in Süß- und Meerwasser, im Boden und in terrestrischen Lebensräumen (auf Erdreich, Felsen, Baumrinde, Hauswänden etc.) weit verbreitet. In den Meeren etwa 1/10 der gesamt Arten, die normalerweise in den oberen Wasserschichten bis zu 20 m wachsen, darunter planktonische, periphytonische und benthische Formen. Mit anderen Worten, Grünalgen beherrschen drei Hauptlebensräume lebender Organismen: Wasser - Erde - Luft.

Grünalgen haben positive (Bewegung auf eine Lichtquelle zu) und negative (Bewegung weg von einer hellen Lichtquelle) Phototaxis. Neben der Lichtintensität beeinflusst auch die Temperatur die Phototaxis. Eine positive Phototaxis bei einer Temperatur von 160°C zeigen Zoosporen von Arten der Gattungen Hämatococcus, Ulothrix, Ulva, sowie bestimmte Arten von Desmidalgen, bei denen die Bewegung der Zellen durch Absonderung von Schleim durch die Poren in der Schale erfolgt.

Reproduktion. Grünalgen zeichnen sich durch das Vorhandensein aller bekannten Fortpflanzungsmethoden aus: vegetativ, asexuell und sexuell. .

Vegetative Reproduktion Bei einzelligen Formen teilt sich die Zelle in zwei Hälften. Koloniale und vielzellige Formen von Chlorophyten vermehren sich durch Körperteile (Thallus oder Thallus).

asexuelle Reproduktion in Grünalgen ist es weit verbreitet. Sie wird häufiger von mobilen Zoosporen durchgeführt, seltener von immobilen Aplanosporen und Hypnosporen. Die Zellen, in denen Sporen (Sporangien) gebildet werden, unterscheiden sich in den meisten Fällen nicht von den übrigen vegetativen Zellen des Thallus, seltener haben sie eine andere Form und größere Größe. Die sich bildenden Zoosporen können nackt oder mit einer starren Zellwand bedeckt sein. Die Anzahl der Flagellen in Zoosporen variiert zwischen 2 und 120. Zoosporen haben verschiedene Formen: kugelförmig, ellipsoid oder birnenförmig, einkernig, ohne separate Membran, mit 2–4 Flagellen am vorderen, spitzeren Ende und einem Chloroplasten an ein erweitertes hinteres Ende. Sie haben normalerweise pulsierende Vakuolen und ein Stigma. Zoosporen werden einzeln gebildet oder, häufiger, zwischen mehreren inneren Inhalten der Mutterzelle, gehen durch ein rundes oder schlitzartiges Loch in der Schale nach außen, seltener aufgrund ihres allgemeinen Schleims. Beim Austritt aus der Mutterzelle sind die Zoosporen manchmal von einer dünnen Schleimblase umgeben, die sich bald ausbreitet (Gattung Ulotrix).

Bei vielen Arten bilden sich anstelle von Zoosporen oder zusammen mit ihnen bewegungslose Sporen - Aplanosporen. Aplanosporen sind asexuelle Sporen, die keine Flagellen haben, aber kontraktile Vakuolen haben. Als Aplanosporen gelten Zellen, in denen die weitere Entwicklung zu Zoosporen ausgesetzt ist. Sie entstehen auch aus dem Protoplasten der Zelle, unter einem oder mehreren, produzieren aber keine Flagellen, sondern kleiden sich, nachdem sie eine Kugelform angenommen haben, mit ihrer eigenen Membran, an deren Bildung die Membran der Mutterzelle nicht beteiligt ist . Aplanosporen werden aufgrund von Ruptur oder Schleimbildung der Membranen der Mutterzellen freigesetzt und keimen nach einer Ruhephase. Aplanosporen mit sehr dicken Schalen werden Hypnosporen genannt. Sie übernehmen in der Regel die Funktion der Ruhephase. Autosporen, die kleinere Kopien von unbeweglichen vegetativen Zellen sind, haben keine kontraktilen Vakuolen. Die Bildung von Autosporen korreliert mit der Eroberung terrestrischer Bedingungen, in denen Wasser nicht immer in ausreichender Menge vorhanden sein kann.

sexuelle Fortpflanzung wird von Gameten durchgeführt, die in unveränderten, leicht veränderten oder signifikant veränderten Zellen vorkommen - Gametangien. Bewegliche Gameten einer monadischen Struktur, zweigeißelt. Der sexuelle Prozess in Grünalgen wird durch verschiedene Formen dargestellt: Hologamie, Konjugation, Isogamie, Heterogamie, Oogamie. Bei der Isogamie sind Gameten morphologisch völlig ähnlich und die Unterschiede zwischen ihnen sind rein physiologischer Natur. Die Zygote ist in eine dicke Schale gekleidet, die oft skulpturale Auswüchse enthält große Menge Reservestoffe und keimt sofort oder nach einer gewissen Ruhezeit. Während der Keimung wird der Inhalt der Zygote bei den meisten Arten in vier Teile geteilt, die aus der Schale austreten und zu neuen Individuen keimen. Viel seltener entwickeln sich Gameten ohne Fusion zu einem neuen Organismus, ohne dass sich eine Zygote bildet. Diese Art der Reproduktion nennt man Parthenogenese, und aus einzelnen Gameten gebildete Sporen - Parthenosporen.

Bei der Heterogamie unterscheiden sich beide Gameten in Größe und manchmal in Form. Größere Gameten, oft weniger mobil, gelten als weiblich, kleiner und mobiler - männlich. In einigen Fällen sind diese Unterschiede gering, und dann sprechen sie einfach von Heterogamie, in anderen sind sie sehr signifikant.

Wenn der weibliche Gamet bewegungslos ist und eher einem Ei ähnelt, wird das mobile Männchen zu einem Spermatozoon, und der sexuelle Prozess wird als Oogamie bezeichnet. Die Gametangien, in denen Eier produziert werden, werden genannt Oogonie, sie unterscheiden sich von vegetativen Zellen sowohl in Form als auch in Größe. Die Gametangien, in denen Spermatozoen produziert werden, werden genannt Antheridien. Die Zygote, die aus der Befruchtung der Eizelle durch das Sperma entsteht, bildet eine dicke Schale und wird genannt Oospore.

Bei typischer Oogamie sind die Eier groß, unbeweglich und entwickeln sich meistens einzeln im Oogonium, die Spermien sind klein, beweglich und werden in großer Zahl im Antheridium gebildet. Oogonia und Antheridien können sich auf demselben Individuum entwickeln, in diesem Fall sind die Algen einhäusig; wenn sie sich auf verschiedenen Individuen entwickeln, sind sie zweihäusig. Das befruchtete Ei ist in eine dicke braune Schale gekleidet; Oft bilden die angrenzenden Zellen kurze Zweige, die über die Oospore wachsen und sie mit einer einschichtigen Rinde umflechten.

Lebenszyklen. Die meisten Vertreter der Grünalgen haben einen haplobionten Lebenszyklus mit zygotischer Reduktion. Bei solchen Arten ist nur die Zygote das diploide Stadium - die Zelle, die aus der Befruchtung der Eizelle durch das Sperma resultiert. Eine andere Art von Lebenszyklus - Haplodiplobiont mit Sporenreduktion - findet sich in Ulva, Cladophora und einigen Trentepoli. Diese Algen sind durch den Wechsel von diploiden Sporophyten und haploiden Gametophyten gekennzeichnet. Der Lebenszyklus von Haplodiplobionten mit somatischer Reduktion ist nur in bekannt Praziolen. Das Vorhandensein eines diplobionten Lebenszyklus bei Briopsiden und Dasikladiis wird in Frage gestellt.

Bei einigen Ulothrixen kann dieselbe Person sowohl Zoosporen als auch Gameten hervorbringen. In anderen Fällen werden Zoosporen und Gameten an verschiedenen Individuen gebildet, d.h. Der Lebenszyklus von Algen umfasst sowohl sexuelle (Gametophyten) als auch asexuelle (Sporophyten) Entwicklungsformen. Der Sporophyt ist normalerweise diploid; hat einen doppelten Chromosomensatz in Zellen, der Gametophyt ist haploid, d.h. hat einen einzigen Chromosomensatz. Dies wird in Fällen beobachtet, in denen die Meiose während der Sporenbildung (Sporenreduktion) auftritt und ein Teil des Lebenszyklus der Alge von der Zygote bis zur Sporenbildung in der Diplophase und ein Teil von der Spore bis zur Gametenbildung stattfindet in der Haplophase. Ein solcher Entwicklungszyklus ist typisch für Arten der Gattung Ulva.

Bei Ulotrix-Algen ist die Zygotenreduktion weit verbreitet, wenn die Meiose während der Keimung der Zygote auftritt. In diesem Fall ist nur die Zygote diploid, der Rest des Lebenszyklus verläuft in der Haplophase. Viel seltener ist die Gametenreduktion, wenn Meiose während der Bildung von Gameten auftritt. In diesem Fall sind nur Gameten haploid und der Rest des Zyklus ist diploid.

Systematik

Bisher gibt es kein einheitliches, gut etabliertes System von Grünalgen, insbesondere im Hinblick auf die Gruppierung von Ordnungen in verschiedene vorgeschlagene Klassen. Der Art der Differenzierung des Thallus wurde bei der Ordnungsverteilung bei Grünalgen lange Zeit eine vorrangige Bedeutung beigemessen. Allerdings hinein In letzter Zeit Im Zusammenhang mit der Anhäufung von Daten über die ultrastrukturellen Merkmale von Flagellarzellen, die Art der Mitose und Zytokinese usw. ist die Heterogenität vieler dieser Ordnungen offensichtlich.

Die Abteilung umfasst 5 Klassen: Ulvophyceous - Ulvophyceae, Bripsodid - Bryopsidophyceae, Chlorophyceous - Chlorophyceae, Trebuxian - Trebouxiophyceae, Prasin - Prasinophyceae.

Klasse Ulvofiaceae -Ulvophyceae

Etwa 1.000 Arten sind bekannt. Der Name der Klasse leitet sich von der Typusgattung ab Ulva. Umfasst Arten mit filamentösem und lamellarem Thallus. Lebenszyklen sind vielfältig. Arten sind überwiegend marine, seltener Süßwasser und terrestrisch. Einige sind Teil von Flechten. Bei marinen Vertretern kann sich Kalk in den Zellwänden ablagern.

Ulotrix bestellen -Ulotrichales.

Gattung Ulotrix(Abb. 54). Arten Ulothrix leben häufiger im Süßwasser, seltener in Meer-, Brackwasser und im Boden. Sie heften sich an Unterwasserobjekte und bilden hellgrüne Büsche mit einer Größe von bis zu 10 cm oder mehr. Unverzweigte Fäden Ulothrix, bestehend aus einer Reihe zylindrischer Zellen mit dicken Zellulosemembranen, sind durch eine farblose konische Basalzelle, die als Rhizoide fungiert, am Substrat befestigt. Charakteristisch ist die Struktur des Chromatophors, der die Form einer Parietalplatte hat und einen offenen Gürtel oder Ring (Zylinder) bildet.

Reis. 54. Ulothrikc (von:): 1 - filamentöser Thallus, 2 - Zoospore, 3 - Gamete, 4 - Kopulation von Gameten

asexuelle Reproduktion Ulothrix Es wird auf die folgenden 2 Arten durchgeführt: durch Zerfall des Filaments in kurze Abschnitte, die sich zu einem neuen Filament entwickeln, oder durch die Bildung von Zoosporen mit vier Geißeln in den Zellen. Zoosporen treten aus der Mutterzelle hervor, stoßen eine nach der anderen Geißeln ab, heften sich seitlich an das Substrat, werden mit einer dünnen Zellulosemembran bedeckt und keimen zu einem neuen Faden. Der Sexualprozess ist isogam. Nach der Befruchtung schwimmt die Zygote zuerst, setzt sich dann auf dem Boden ab, verliert Flagellen, entwickelt eine dichte Membran und einen Schleimstiel, der am Substrat haftet. Dies ist ein ruhender Sporophyt. Nach einer Ruhephase erfolgt die Reduktionsteilung des Zellkerns und die Zygote keimt mit Zoosporen. Also rein Lebenszyklus Ulothrix es kommt zu einem Generationswechsel bzw. zu einem Wechsel der sexuellen und asexuellen Entwicklungsformen: Ein fadenförmiger vielzelliger Gametophyt (die Generation, die Gameten bildet) wird durch einen einzelligen Sporophyten ersetzt – eine Generation, die durch eine Art Zygote auf einem Stamm dargestellt wird und ist in der Lage, Sporen zu bilden.

Ulviaceae bestellen -Ulvales. Sie haben einen lamellaren, sackartigen, röhrenförmigen oder selten fadenförmigen Thallus in verschiedenen Grüntönen. Entlang des Tellerrandes können sie gewellt oder gefaltet sein, zur Befestigung am Untergrund sind sie mit einem kurzen Schenkel oder Fuß mit kleiner Standscheibe ausgestattet. Meeres- und Süßwasserarten. Am häufigsten in den Küstengewässern der fernöstlichen Meere sind die Arten der Gattungen Ulva, Monostroma, Kornmannia und Ulvaria.

Gattung Ulva(Abb. 55). Der Thallus ist eine hellgrüne oder hellgrüne, dünne zweischichtige, oft perforierte Platte oder ein einschichtiges Hohlrohr, das am Substrat befestigt ist und dessen Basis zu einem kurzen Blattstiel verengt ist.

Reis. 55. Ulva: ABER- Aussehen Ulva gefenstert, B- Querschnitt des Thallus, BEI- Aussehen Ulva Darm

Wandel von Entwicklungsformen im Lebenszyklus Ulva reduziert auf isomorph, wenn das asexuelle Stadium (Sporophyt) und das sexuelle Stadium (Gametophyt) morphologisch ähnlich sind, und heteromorph, wenn sie morphologisch unterschiedlich sind. Der Gametophyt ist vielzellig, lamellar, der Sporophyt ist einzellig. Auf Gametophyten werden zweigeißelte Gameten gebildet, auf Sporophyten viergeißelte Zoosporen.

Arten der Gattung kommen in den Meeren aller Klimazonen vor, obwohl sie warme Gewässer bevorzugen. In den flachen Gewässern des Schwarzen und des Japanischen Meeres ist Ulva beispielsweise eine der am weitesten verbreiteten Algengattungen. viele Arten Ulva Wasserentsalzung aushalten; Sie werden oft in Flussmündungen gefunden.

Briopsid-Klasse–Bryopsidophyceae

Etwa 500 Arten sind bekannt. Der Thallus ist nicht zellulär. Gebildet durch einfache oder ineinander verschlungene Siphonfäden, die komplexe Strukturen bilden. Thallus in Form von Blasen, Büschen, schwammigen, dichotom verzweigten Büschen. Der Thallus ist segmentiert und imitiert Vielzeller aus mehreren oder vielen Kernzellen. Fäden und Sträucher in allen Grün- oder Brauntönen.

Briopsid-Ordnung– Bryopsidales

Die meisten Arten kommen in Süß- und Brackwasser vor. Einige von ihnen wachsen auf Erde, Felsen, Sand und manchmal Salzwiesen.

Gattung Bryopse- Fadenbüsche bis 6-8 cm Höhe, gefiedert oder unregelmäßig verzweigt, obere Äste mit Einschnürungen an der Basis. Siphon-Thallus mit nicht zellulärer Struktur. Sie wächst in einzelnen Büschen oder kleinen Büscheln in der Küstenzone, lebt in warmen und gemäßigten Meeren (Anhang, 7B).

Gattung Codium- schnurartige dichotom verzweigte Büsche 10–20 cm hoch, schwammig. weich, befestigt mit einer scheibenförmigen Sohle. Der innere Teil des Thallus wird von kunstvoll verschlungenen Siphonfäden gebildet. Sie wächst auf weichen und harten Böden im Sublitoral bis in 20 m Tiefe als Einzelpflanze oder in kleinen Gruppen (Anhang, 7A, B).

Gattung Caulerpa umfasst etwa 60 Arten von Algen, kriechende Teile des Thallus, die auf dem Boden verteilt sind und wie verzweigte Zylinder aussehen und eine Länge von mehreren zehn Zentimetern erreichen. In bestimmten Abständen erstrecken sich von ihnen reichlich verzweigte Rhizoide, die die Pflanze im Boden fixieren, und nach oben - flache, blattartige vertikale Triebe, in denen Chloroplasten konzentriert sind.

Reis. 56. Caulerpa: A - Aussehen des Thallus; B - Thallusschnitt mit Zellulosebalken

Caulerpa thallus hat trotz seiner Größe keine Zellstruktur - es fehlen völlig quer verlaufende Trennwände, und formal ist es eine Riesenzelle (Abb. 56). Diese Struktur des Thallus wird genannt Siphon. Im Inneren des Thallus der Caulerpa befindet sich eine zentrale Vakuole, die von einer Zytoplasmaschicht umgeben ist, die zahlreiche Kerne und Chloroplasten enthält. Verschiedene Teile des Thallus wachsen an ihren Spitzen, wo sich das Zytoplasma ansammelt. Der zentrale Hohlraum in allen Teilen des Thallus wird von zylindrischen Skelettschnüren durchzogen - Zellulosebalken, die dem Algenkörper mechanische Festigkeit verleihen.

Caulerpa vermehrt sich leicht vegetativ: Wenn die älteren Teile des Thallus absterben, werden einige Abschnitte davon mit vertikalen Trieben zu eigenständigen Pflanzen. Arten dieser Gattung leben hauptsächlich in tropischen Meeren, und nur wenige betreten subtropische Breiten, wie sie beispielsweise im Mittelmeer verbreitet sind Caulerpa sprießt. Diese Alge bevorzugt flache Gewässer mit ruhigem Wasser, zum Beispiel Lagunen, die durch Korallenriffe vor der ständigen Brandung geschützt sind, und siedelt sich auf verschiedenen harten Substraten an - Steinen, Riffen, Felsen, auf sandigem und schlammigem Boden.

Klasse Chlorophyceous–Chlorophyceen

Etwa 2,5 Tausend Arten sind bekannt. Thallus einzellig oder kolonial monadös, freilebend.

Volvox-Bestellung -Volvocales.

Gattung Chlamydomonas(Abb. 57) umfasst über 500 Arten einzelliger Algen, die in frischen, flachen, gut beheizten und verschmutzten Gewässern leben: Teiche, Pfützen, Gräben usw. Bei ihrer Massenvermehrung erhält das Wasser eine grüne Farbe. Chlamydomonas lebt auch auf Erde und Schnee. Ihr Körper ist oval, birnenförmig oder kugelförmig. Die Zelle ist mit einer dichten Hülle bedeckt, die oft hinter dem Protoplasten zurückbleibt, mit zwei identischen Flagellen am vorderen Ende; mit ihrer hilfe bewegt sich chlamydomonas aktiv im wasser. Der Protoplast enthält 1 Kern, becherförmigen Chromatophor, Narbe und pulsierende Vakuolen.

Reis. 57. Struktur und Entwicklung von Chlamydomonas: A - vegetatives Individuum; B - palmeloides Stadium; B - Reproduktion (junge Individuen in der Mutterzelle)

Chlamydomonas vermehrt sich überwiegend ungeschlechtlich. Wenn der Wasserkörper austrocknet, vermehren sie sich, indem sie die Zelle in zwei Hälften teilen. Die Zellen hören auf, verlieren ihre Geißeln, ihre Zellwände werden schleimig, und in diesem unbeweglichen Zustand beginnen sich die Zellen zu teilen. Auch die Wände der entstehenden Tochterzellen sind schleimig, so dass dadurch ein System ineinander verschachtelter Schleimhüllen entsteht, in denen sich gruppenweise immobile Zellen befinden. Das ist Palmelle Algenzustand. Wenn sie ins Wasser gelangen, bilden die Zellen erneut Flagellen, verlassen die Mutterzelle in Form von Zoosporen und gehen in einen einzigen monadischen Zustand über.

Unter günstigen Bedingungen reproduziert sich Chlamydomonas intensiv auf andere Weise - die Zelle stoppt und ihr Protoplast, der etwas hinter der Wand zurückbleibt, teilt sich nacheinander in Längsrichtung in zwei, vier oder acht Teile. Diese Tochterzellen bilden Flagellen und entstehen als Zoosporen, die sich bald wieder vermehren.

Der Sexualprozess bei Chlamydomonas ist isogam oder oogam. Kleinere Gameten werden in der Mutterzelle auf die gleiche Weise wie Zoosporen gebildet, aber in mehr(16, 32 oder 64). Die Befruchtung erfolgt im Wasser. Das befruchtete Ei ist mit einer mehrschichtigen Membran bedeckt und setzt sich auf dem Boden des Reservoirs ab. Nach einer Ruheperiode teilt sich die Zygote meiotisch, um 4 haploide Tochter Chlamydomonas zu bilden.

Gattung Volvox- bilden die am besten organisierten Vertreter des Ordens riesige Kolonien, die aus Hunderten und Tausenden von Zellen bestehen. Die Kolonien sehen aus wie schleimige Kugeln mit einem Durchmesser von bis zu 2 mm, in deren Randschicht sich bis zu 50.000 Zellen mit Flagellen befinden, die mit ihren schleimigen Seitenwänden miteinander verwachsen und durch Plasmodesmen verbunden sind (Abb. 58). Interner Hohlraum

Reis. 58. Das Erscheinen der Volvox-Kolonien

Der Ball ist mit flüssigem Schleim gefüllt. Es gibt eine Spezialisierung der Zellen in der Kolonie: Ihr peripherer Teil besteht aus vegetativen Zellen, zwischen denen größere Fortpflanzungszellen verstreut sind.

Etwa ein Dutzend der Koloniezellen sind Gonidien, Zellen der asexuellen Fortpflanzung. Durch wiederholte Teilungen entstehen aus ihnen junge Tochterkolonien, die in den Elternball fallen und erst nach dessen Zerstörung freigesetzt werden. Der sexuelle Prozess ist Oogamie. Oogonia und Antheridien entstehen ebenfalls aus Fortpflanzungszellen. Kolonien sind einhäusig und zweihäusig. Arten der Gattung kommen in Teichen und Altarmen von Flüssen vor, wo sie während der Zeit intensiver Fortpflanzung ein "Blühen" des Wassers verursachen.

Klasse Trebux -Trebouxiophyceae

Die Klasse ist nach der Typusgattung benannt Trebouxia. Umfasst meist einzellige coccoide Formen. Es gibt sarkinoide und fadenförmige Vertreter. Süßwasser- und terrestrische, selten marine Formen, viele bilden Symbiosen. Etwa 170 Arten.

Chlorella bestellen -Chlorellalen. Vereint coccoide Autosporenvertreter.

Gattung Chlorella- einzellige Algen in Form einer bewegungslosen Kugel. Die Zelle ist in eine glatte Hülle gekleidet; enthält einen Kern und parietale, ganze, sezierte oder gelappte Chromatophore mit Pyrenoid. Die Zellwand einiger Arten enthält neben Cellulose Sporopollenin, eine Substanz, die gegenüber der Wirkung verschiedener Enzyme äußerst resistent ist und auch in Pollenkörnern und Sporen höherer Pflanzen vorkommt. Chlorella vermehrt sich ungeschlechtlich und produziert bis zu 64 unbewegliche Autosporen. Es gibt keine sexuelle Fortpflanzung. Chlorella In verschiedenen Gewässern üblich, auf feuchtem Boden, Baumrinde, ist Teil von Flechten.

Trebux-Ordnung - Trebouxiales . Umfasst Gattungen und Arten, die Teil der Flechten sind.

Gattung Trebuxie – einzellige Algen. Sphärische Zellen haben einen einzigen axialen sternförmigen Chloroplasten mit einem Pyrenoid. Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch nackte Zoosporen. Es kommt entweder in freilebender Form in terrestrischen Lebensräumen (auf der Rinde von Bäumen) oder als Flechten-Photobiont vor.

Klasse Prazinovye -Prasinophyceae

Der Name der Klasse stammt aus dem Griechischen prasinos - grün. Gegeißelte oder, seltener, kokkoide oder palmelloide einzellige Organismen.

Bestellen Sie Pyramimonadaceae - Pyramimonadales. Zellen tragen 4 oder mehr Flagellen, drei Schuppenschichten. Die Mitose ist offen, die Spindel verbleibt in der Telophase, die Zytokinese erfolgt aufgrund der Bildung einer Spaltfurche.

Gattung Pyramimonas- Einzeller (Abb. 59). Vom vorderen Ende der Zelle erstrecken sich 4–16 Flagellen, die fünfmal länger als die Zelle sein können. Der Chloroplast ist normalerweise einzeln, mit einem Pyrenoid und einem oder mehreren Augenflecken. Zellen und Geißeln sind mit mehreren Schuppenschichten bedeckt. In Süß-, Brack- und Meerwasser weit verbreitet. Gefunden in Plankton und Benthos, kann das "Blühen" von Wasser verursachen.

Reis. 59. Algenerscheinung Pyramimonas

Bestellen Sie Chlorodendrous– Chlorodendrale. Die Zellen sind komprimiert, mit vier Flagellen, mit Theka bedeckt, die Mitose ist geschlossen, die Zytokinese tritt aufgrund der Bildung einer Spaltfurche auf.

Gattung Tetraselmis können als bewegliche Zellen mit vier Flagellen oder als unbewegliche Zellen auftreten, die durch Schleimstiele verbunden sind. Die Zellen sind mit Theka bedeckt. Während der Zellteilung wird um jede Tochterzelle innerhalb der mütterlichen Theka eine neue Theka gebildet. Am vorderen Ende der Zelle treten durch eine Öffnung in der Theka Flagellen aus, die mit Haaren und Schuppen bedeckt sind. Chloroplast eins, mit basalen Pyrenoden. Die Zellen sind normalerweise grün, verfärben sich aber manchmal aufgrund der Ansammlung von Carotinoiden rot. Meeresvertreter können in Meeresplattwürmern leben.

Ökologie und Bedeutung

Grünalgen sind weltweit weit verbreitet. Die meisten von ihnen sind im Süßwasser zu finden, aber viele Brack- und Meeresformen. Fadenförmige Grünalgen, anhaftend oder lose, sind zusammen mit Kieselalgen und Blaualgen die vorherrschenden benthischen Algen in kontinentalen Gewässern. Sie kommen in Gewässern mit unterschiedlicher Trophie (von dystroph bis eutroph) und mit unterschiedlichem Gehalt an organischen Substanzen (von xeno- bis polysaprob), Wasserstoffionen (von alkalisch bis sauer) bei unterschiedlichen Temperaturen (Thermo-, Meso- und Kryophile) vor ).

Unter den Grünalgen gibt es Plankton-, Periphyton- und benthische Formen. In der Gruppe des marinen Picoplanktons, Prazine-Algen Akute Okokken gilt als die kleinste eukaryotische frei lebende Zelle. Es gibt Arten von Grünalgen, die sich an das Leben in Böden und terrestrischen Lebensräumen angepasst haben. Sie sind auf der Rinde von Bäumen, Felsen, verschiedenen Gebäuden, auf der Bodenoberfläche und in der Luftsäule zu finden. In diesen Lebensräumen kommen Vertreter der Gattungen besonders häufig vor. Trentepoli und Trebuxie. Grünalgen vegetieren in heißen Quellen bei einer Temperatur von 35–52°C, teilweise bis 84°C und darüber, oft mit erhöhtem Gehalt an Mineralsalzen oder organischen Stoffen (stark belastete heiße Abwässer aus Fabriken, Fabriken, Kraftwerken). Kraftwerke oder Kernkraftwerke). Sie überwiegen auch unter den kryophilen Algenarten. Sie können grüne, gelbe, blaue, rote, braune, braune oder schwarze "Blüten" von Schnee oder Eis verursachen. Diese Algen kommen in den Oberflächenschichten von Schnee oder Eis vor und vermehren sich intensiv in Schmelzwasser bei einer Temperatur von etwa 0 °C. Nur wenige Arten haben Ruhestadien, den meisten fehlen besondere morphologische Anpassungen an niedrige Temperaturen.

In übersalzten Gewässern überwiegen einzellige mobile Grünalgen - Hyperhaloben, deren Zellen keine Membran haben und nur von einem Plasmalemma umgeben sind. Diese Algen zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an Natriumchlorid im Protoplasma, einen hohen intrazellulären osmotischen Druck, eine Akkumulation von Carotinoiden und Glycerin in Zellen und eine hohe Labilität von Enzymsystemen und Stoffwechselprozessen aus. In Salzwasserkörpern entwickeln sie sich oft in großer Zahl und verursachen eine rote oder grüne „Blüte“ von Salzwasserkörpern.

Mikroskopisch kleine einzellige, kolonial- und fadenförmige Grünalgenformen haben sich an die ungünstigen Lebensbedingungen angepasst Luft Umgebung. Je nach Feuchtigkeitsgrad werden sie in zwei Gruppen eingeteilt: Luftalgen, die nur unter Luftfeuchtigkeitsbedingungen leben und daher eine ständige Änderung der Luftfeuchtigkeit und Trocknung erfahren; Wasseralgen, die einer ständigen Bewässerung mit Wasser ausgesetzt sind (unter dem Strahl eines Wasserfalls, einer Brandung usw.). Die Bedingungen für die Existenz von Algen in aerophilen Gemeinschaften sind sehr eigenartig und zeichnen sich vor allem durch häufige und abrupte Änderungen zweier Faktoren aus - Feuchtigkeit und Temperatur.

Hunderte Arten von Grünalgen leben in der Bodenschicht. Der Boden als Biotop ähnelt sowohl dem aquatischen als auch dem luftigen Lebensraum: Er enthält Luft, ist aber mit Wasserdampf gesättigt, der das Atmen atmosphärischer Luft sicherstellt, ohne dass eine Austrocknung droht. Eine intensive Entwicklung von Algen als phototrophe Organismen ist nur im Rahmen des Lichteinfalls möglich. Bei jungfräulichen Böden ist dies eine bis zu 1 cm dicke Bodenschicht, bei kultivierten Böden ist sie etwas dicker. In der Dicke des Bodens, wo kein Licht eindringt, finden sich lebensfähige Algen jedoch in einer Tiefe von bis zu 2 m in jungfräulichen Böden und bis zu 3 m in Ackerböden. Dies wird durch die Fähigkeit einiger Algen erklärt, im Dunkeln auf heterotrophe Ernährung umzuschalten. Viele Algen bleiben im Boden ruhend.

Um ihre Vitalaktivität aufrechtzuerhalten, haben Bodenalgen einige morphologische und physiologische Merkmale. Dies sind relativ kleine Bodenarten sowie die Fähigkeit, reichlich Schleim zu bilden - Schleimkolonien, Hüllen und Hüllen. Aufgrund des Vorhandenseins von Schleim nehmen Algen beim Befeuchten schnell Wasser auf und speichern es, wodurch das Trocknen verlangsamt wird. Ein charakteristisches Merkmal von Bodenalgen ist die "Ephemerität" ihrer Vegetation - die Fähigkeit, schnell von einem Ruhezustand in ein aktives Leben überzugehen und umgekehrt. Sie sind auch in der Lage, unterschiedliche Schwankungen der Bodentemperatur zu tolerieren. Der Überlebensbereich einiger Arten liegt im Bereich von -200 bis +84 °C und darüber. Landalgen bilden einen wichtigen Bestandteil der Vegetation der Antarktis. Sie sind fast schwarz lackiert, sodass ihre Körpertemperatur höher ist als die Umgebungstemperatur. Bodenalgen sind auch wichtige Bestandteile der Biozönosen der ariden (trockenen) Zone, wo sich der Boden im Sommer auf 60–80°C aufheizt. Dunkle Schleimhäute um die Zellen herum dienen als Schutz vor übermäßiger Sonneneinstrahlung.

Eine besondere Gruppe stellen endolithophile Algen dar, die mit einem kalkhaltigen Substrat assoziiert sind. Erstens bohrt es Algen. Zum Beispiel Algen aus der Gattung Homontia Sie bohren Schalen von Gerste und zahnlos, sie werden in das kalkhaltige Substrat in Süßwasser eingebracht. Sie machen das Kalksubstrat locker, leicht zugänglich für verschiedene Einwirkungen chemischer und physikalischer Faktoren. Zweitens sind einige Algen in Süß- und Meerwasser in der Lage, im Wasser gelöste Calciumsalze in unlösliche umzuwandeln und auf ihren Thalli abzulagern. Vor allem eine Reihe tropischer Grünalgen Galimedes lagert Calciumcarbonat im Thallus ab. Sie akzeptieren Aktive Teilnahme im Riffbau. Riesige Ablagerungen von Überresten Galimedes, die manchmal eine Höhe von 50 m erreichen, kommen in Gewässern des Festlandsockels vor, die mit dem Great Barrier Reef in Australien und anderen Regionen in einer Tiefe von 12 bis 100 m verbunden sind.

Grüne Trebux-Algen, die mit Pilzen eine symbiotische Beziehung eingehen, sind Teil der Flechten. Etwa 85 % der Flechten enthalten einzellige und fadenförmige Grünalgen als Photobionten, 10 % - Cyanobakterien und 4 % (oder mehr) enthalten sowohl Blaualgen als auch Grünalgen. Sie existieren als Endosymbionten in den Zellen von Protozoen, Kryptophyten, Hydras, Schwämmen und einigen Plattwürmern. Sogar die Chloroplasten einzelner Siphonalgen zum Beispiel Codium, werden Symbionten für Nacktschnecken. Diese Tiere ernähren sich von Algen, deren Chloroplasten in den Zellen der Atemwege lebensfähig bleiben und im Licht sehr effizient Photosynthese betreiben. Auf dem Fell von Säugetieren entwickeln sich eine Reihe von Grünalgen. Endosymbionten, die im Vergleich zu freilebenden Vertretern morphologische Veränderungen erfahren, verlieren nicht die Fähigkeit zur Photosynthese und Vermehrung in den Wirtszellen.

Wirtschaftliche Bedeutung. Die Allgegenwärtigkeit von Grünalgen bestimmt ihre große Bedeutung in der Biosphäre und der menschlichen Wirtschaftstätigkeit. Aufgrund ihrer Fähigkeit zur Photosynthese sind sie es große Produzenten riesige Menge organische Stoffe in Gewässern die von Tieren und Menschen weit verbreitet sind. Grünalgen absorbieren Kohlendioxid aus dem Wasser und sättigen es mit Sauerstoff, der für alle lebenden Organismen notwendig ist. Ihre Rolle im biologischen Stoffkreislauf ist groß. Eine schnelle Vermehrung und eine sehr hohe Assimilationsrate (ca. 3-5 mal höher als bei Landpflanzen) führen dazu, dass die Algenmasse mehr als 10 mal pro Tag zunimmt. Gleichzeitig reichern sich Kohlenhydrate in Chlorella-Zellen an (in Zuchtstämmen erreicht ihr Gehalt 60%), Lipide (bis zu 85%), Vitamine B, C und K. Chlorella-Protein, das bis zu 50% ausmachen kann Trockenmasse der Zelle, enthält alle essentiellen Aminosäuren. Spezies Einzigartige Fähigkeit Chlorella 10 bis 18 % der Lichtenergie zu assimilieren (gegenüber 1–2 % bei Landpflanzen) ermöglicht die Verwendung dieser Grünalge zur Luftregeneration in geschlossenen biologischen Lebenserhaltungssystemen für den Menschen bei Langzeit-Weltraumflügen und beim Tauchen.

Eine Reihe von Grünalgenarten werden als verwendet Indikatororganismen im Überwachungssystem aquatischer Ökosysteme. Neben der phototrophen Ernährungsweise sind viele einzellige Grünalgen (Chlamydomonas) in der Lage, im Wasser gelöste organische Stoffe durch die Schale aufzunehmen, was zur aktiven Reinigung verschmutzter Gewässer beiträgt, in denen sich diese Arten entwickeln. Deshalb werden sie verwendet zum Reinigung und Nachbehandlung verschmutzte Gewässer , sowie wie Einspeisung in Fischereigewässern.

Einige Arten von Grünalgen werden von der Bevölkerung einer Reihe von Ländern verwendet für Essen. Für Lebensmittelzwecke werden beispielsweise in Japan Arten der Gattung verwendet Ulva. Diese Algen sind vor allem in Ländern weit verbreitet Südostasien, Meersalat genannt. Ulvae sind anderen Algenarten im Proteingehalt (bis zu 20%) deutlich überlegen. Bestimmte Arten von Grünalgen werden verwendet als Produzenten von physiologisch aktiven Substanzen. Grünalgen sind ein gutes Modellobjekt für verschiedene biologische Studien. Arten von Hematococcus werden kultiviert, um Astaxanthin zu erhalten, Botryococcus - um Lipide zu erhalten. Gleichzeitig ist das Fischsterben mit dem „Aufblühen“ des Wassers eines der Seen in Taiwan verbunden, das durch Botryococcus verursacht wird.

Arten der Geburt Chlorella und Chlamydomonas - Modellobjekte die Photosynthese in Pflanzenzellen zu untersuchen. Chlorella, ist aufgrund seiner sehr hohen Reproduktionsrate ein Objekt der Massenkultivierung für die Verwendung in verschiedenen Bereichen

Die Oberflächenfilme von Grünalgen haben eine große Anti-Erosions-Wert. Von verbindlicher Bedeutung sind bestimmte einzellige Grünalgenarten, die reichlich Schleim absondern. Die Schleimhäute der Zellmembranen verkleben die Bodenpartikel. Die Entwicklung von Algen wirkt sich auf die Strukturierung der Feinerde aus und gibt sie Wasserbeständigkeit und Verhindern einer Entfernung von der Oberflächenschicht. Die Bodenfeuchtigkeit unter Algenfilmen ist normalerweise höher als dort, wo sie fehlen. Darüber hinaus reduzieren die Folien die Wasserdurchlässigkeit des Bodens und verlangsamen die Verdunstung von Wasser, was sich auch auf den Salzhaushalt des Bodens auswirkt. Die Auswaschung leicht löslicher Salze aus dem Boden wird reduziert; ihr Gehalt unter Algenmakrowachstum ist höher als in anderen Gebieten. Gleichzeitig nimmt die Einnahme von Salzen ab tiefe Schichten Boden.

Bodenalgen beeinflussen auch das Wachstum und die Entwicklung höherer Pflanzen. Durch die Freisetzung physiologisch aktiver Substanzen beschleunigen sie das Wachstum der Keimlinge, insbesondere ihrer Wurzeln.

Unter den Grünalgen, die in verschmutzten Gewässern leben, dominieren in der Regel Chlorokokken-Algen, die gegen eine Langzeitbelastung durch viele giftige Substanzen resistent sind.

Algenzellen sind in der Lage, verschiedene chemische Elemente aus Wasser anzureichern, und ihre Anreicherungskoeffizienten sind ziemlich hoch. Starke Konzentratoren sind Süßwasser-Grünalgen, insbesondere Fadenalgen. Gleichzeitig ist die Intensität der Ansammlung von Metallen in ihnen viel höher als in anderen Süßwasser-Hydrobionten. Von erheblichem Interesse ist die Fähigkeit von Algen, radioaktive Elemente zu konzentrieren. Tote Algenzellen halten die angesammelten Elemente nicht weniger fest als lebende, und in einigen Fällen ist die Desorption von toten Zellen geringer als von lebenden. Die Fähigkeit einer Reihe von Gattungen ( Chlorella, Scenedesmus etc.) um chemische Elemente und Radionuklide in ihren Zellen zu konzentrieren und festzuhalten, was es ermöglicht, sie in spezialisierten Reinigungssystemen zu verwenden, z Dekontamination industriell Abwasser B. zur zusätzlichen Behandlung von schwach radioaktivem Abwasser aus Kernkraftwerken.

Einige Grünalgen sind Antagonisten des Influenzavirus, Poliovirus Bioaktive Substanzen, die von Algen ausgeschieden werden, spielen eine wichtige Rolle bei Wasserdesinfektion und Unterdrückung der Vitalaktivität der pathogenen Mikroflora.

In speziellen biologischen Teichen kommen Algen- und Bakteriengemeinschaften zum Einsatz zum Abbau und zur Entgiftung von Herbiziden. Für eine Reihe von Grünalgen wurde die Fähigkeit nachgewiesen, das Herbizid Propanil zu hydrolysieren, das von Bakterien schnell zerstört wird.

Testfragen

Nennen Sie die charakteristischen Merkmale der Zellstruktur von Grünalgen.

Welche Farbstoffe und Nahrungsarten sind in Grünalgen bekannt?

Wie vermehren sich Grünalgen? Was sind Zoosporen, Aplanosporen, Autosporen?

Welche Klassen von Grünalgen gibt es?

Name Eigenschaften Grünalgen der Klasse Ulvophycia.

Nennen Sie die charakteristischen Merkmale von Grünalgen der Klasse Briopsida.

Nennen Sie die charakteristischen Merkmale von Grünalgen der Chlorophyceous-Klasse.

Nennen Sie die charakteristischen Merkmale von Grünalgen der Klasse Trebuxia.

Nennen Sie die charakteristischen Merkmale von Grünalgen der Klasse Prasinaceae.

Wo kommen Grünalgen vor? Beschreiben Sie ihre wichtigsten ökologischen Gruppen.

Die Rolle und Bedeutung von Grünalgen in der Natur.

Welche wirtschaftliche Bedeutung haben Grünalgen?

Was ist „Wasserblüte“? Beteiligung von Grünalgen an der biologischen Wasseraufbereitung.

Grünalgen als nicht-traditionelle Energiequellen.

Seetang- Dies sind vielzellige, überwiegend aquatische, eukaryotische photosynthetische Organismen, die kein Gewebe haben oder deren Körper nicht in vegetative Organe differenziert ist (d. h. zum Unterreich der niederen Pflanzen gehört).

❖ Systematische Teilung von Algen(Sie unterscheiden sich in der Struktur des Thallus, dem Satz photosynthetischer Pigmente und Reservenährstoffe, den Eigenschaften von Fortpflanzungs- und Entwicklungszyklen, dem Lebensraum usw.):
■ Golden;
■ Grün (Beispiele: Spirogyra, Ulotrix);
■ Rot (Beispiele: Porphyr, Phyllophora);
■ Braun (Beispiele: Lessonia, Fucus);
■ Chara (Beispiele: Hara, Nitella);
■ Diatomeen (Beispiel: Lymophora) etc.
Die Anzahl der Algenarten beträgt mehr als 40.000.

❖Algen Lebensraum: Süß- und Salzwasser, nasser Boden, Baumrinde, heiße Quellen, Gletscher usw.

❖ Ökologische Algengruppen: planktonisch, benthisch (), terrestrisch, Boden usw.

Planktonisch Formen werden durch grüne, goldene und gelbgrüne Algen repräsentiert, die über spezielle Vorrichtungen zur Erleichterung des Wassertransfers verfügen: Verringerung der Dichte von Organismen (Gasvakuolen, Lipideinschlüsse, gallertartige Konsistenz) und Vergrößerung ihrer Oberfläche (verzweigte Auswüchse, abgeflachte oder längliche Körperform). , etc.).

benthisch Formen leben am Grund von Stauseen oder umhüllen Gegenstände im Wasser; durch Rhizoide, Basalscheiben und Saugnäpfe am Substrat befestigt. In den Meeren und Ozeanen sind sie hauptsächlich durch Braun- und Rotalgen und in Süßwasserkörpern durch alle Algenabteilungen außer Braun vertreten. Benthische Algen enthalten große Chloroplasten mit hoher Inhalt Chlorophyll.

Boden, oder Luft, Algen (normalerweise Grün- oder Gelbgrünalgen) bilden Überfälle und Filme verschiedener Farben auf der Rinde von Bäumen, nassen Steinen und Felsen, Zäunen, Hausdächern, auf der Oberfläche von Schnee und Eis usw. Bei Feuchtigkeitsmangel werden Landalgen mit organischen und anorganischen Stoffen imprägniert.

Boden Algen (hauptsächlich gelbgrüne, goldene und Kieselalgen) leben in der Dicke der Bodenschicht in einer Tiefe von bis zu 1-2 m.

Merkmale der Struktur von Algen

Der Algenkörper ist nicht in vegetative Organe unterteilt und wird durch stark und elastisch dargestellt Thallus (Thallus) . Die Struktur des Thallus ist fadenförmig (Beispiele: Ulotrix, Spirogyra), lamellar (Beispiel: Kelp), verzweigt oder buschig (Beispiel: Hara). Abmessungen - von 0,1 mm bis zu mehreren zehn Metern (für einige Braun- und Rotalgen). Der Thallus von verzweigten und buschigen Algen wird präpariert und hat eine linear segmentierte Struktur; Darin kann man die Hauptachse, "Blätter" und Rhizoide unterscheiden.

Einige Algen haben spezielle Luftblasen , die den Thallus an der Wasseroberfläche halten, wo die Möglichkeit einer maximalen Lichtaufnahme für die Photosynthese besteht.

Der Thallus vieler Algen sondert Schleim ab, der ihre inneren Hohlräume füllt und teilweise nach außen ausgeschieden wird, was hilft, Wasser besser zu speichern und Austrocknung zu verhindern.

Thalluszellen aus Algen undifferenziert und haben eine durchlässige Zellwand, die innere Schicht die aus Zellulose besteht, und die äußere - aus Pektin Substanzen und (bei vielen Arten) eine Reihe zusätzlicher Komponenten: Kalk, Lignin, Cutin (das ultraviolette Strahlen zurückhält und die Zellen vor übermäßigem Wasserverlust bei Ebbe schützt) usw. Die Schale erfüllt schützende und unterstützende Funktionen und bietet gleichzeitig die Möglichkeit des Wachstums . Bei Feuchtigkeitsmangel verdicken sich die Schalen deutlich.

Das Zytoplasma der Zelle bildet bei den meisten Algen eine dünne Schicht zwischen der großen zentralen Vakuole und der Zellwand. Das Zytoplasma enthält Organellen: Chromatophoren , endoplasmatisches Retikulum, Mitochondrien, Golgi-Apparat, Ribosomen, ein oder mehrere Kerne.

Chromatophoren sind Algenorganellen, die photosynthetische Pigmente, Ribosomen, DNA, Lipidkörnchen u Pyrenoide . Im Gegensatz zu den Chloroplasten höherer Pflanzen sind Chromatophoren vielfältiger in Form (sie können becherförmig, bandförmig, lamellar, sternförmig, scheibenförmig usw.), Größe, Anzahl, Struktur, Lage und Anordnung sein photosynthetische Pigmente.

Im seichten Wasser ( grün ) Algen photosynthetische Pigmente sind hauptsächlich Chlorophylle a und b, die rotes und gelbes Licht absorbieren. Bei braun Algen, die in mittleren Tiefen leben, wo grünes und blaues Licht eindringt, photosynthetische Pigmente sind die Chlorophylle a und c sowie k Arotin und Fucoxanthin eine braune Farbe haben. In Rotalgen, die in Tiefen bis zu 270 m leben, sind photosynthetische Pigmente Chlorophyll d (charakteristisch nur für diese Pflanzengruppe) und haben eine rötliche Farbe. Phycobiline- Phycoerythrin, Phycocyanin und Allophycocyanin, die blaue und violette Strahlen gut absorbieren.

Pyrenoide- spezielle Einschlüsse, die Teil der Chromatophormatrix sind und eine Zone der Synthese und Ansammlung von Reservenährstoffen darstellen.

Ersatzstoffe der Algen: Stärke, Glykogen, Öle, Polysaccharide usw.

Algenvermehrung

Algen vermehren sich asexuell und sexuell.

❖ Fortpflanzungsorgane von Algen (einzellig):
■ Sporangien (Organe der ungeschlechtlichen Fortpflanzung);
■ Gametangien (Organe der sexuellen Fortpflanzung).

❖ Wege der asexuellen Vermehrung von Algen: vegetative (Thallusfragmente) oder einzellige Zoosporen.

❖ Formen des sexuellen Prozesses bei Algen:
■ Isogamie - Verschmelzung von beweglichen Gameten, die in Struktur und Größe identisch sind,
■ Heterogamie - Verschmelzung von beweglichen Gameten unterschiedlicher Größe (die größere gilt als weiblich),
■ Oogamie - die Verschmelzung einer großen unbeweglichen Eizelle mit einem Spermatozoon,
■ Konjugation- Verschmelzung des Inhalts zweier nicht spezialisierter Zellen.

Der sexuelle Prozess endet mit der Bildung einer diploiden Zygote, aus der ein neues Individuum oder bewegliche Flagellen gebildet werden. Zoosporen , die der Algenansiedlung dienen.

❖ Besonderheiten der Algenvermehrung:
■ bei manchen Algenarten kann jedes Individuum (je nach Jahreszeit oder Umweltbedingungen) sowohl Sporen als auch Gameten bilden;
■ bei bestimmte Typen Algen werden die Funktionen der asexuellen und sexuellen Fortpflanzung von verschiedenen Individuen ausgeführt - Sporophyten (sie bilden Sporen) und Gametophyten (sie bilden Gameten);
■ Im Entwicklungszyklus vieler Algenarten (Rot-, Braun-, einige Grünalgen) gibt es einen strengen Generationswechsel - Sporophyt und Gametophyt ;
■ Algengameten haben in der Regel Taxis, die ihre Bewegungsrichtung in Abhängigkeit von Lichtintensität, Temperatur usw. bestimmen;
■ nicht begeißelte Sporen machen amöboide Bewegungen;
■ bei Algen fällt die Freisetzung von Sporen oder Gameten mit der Flut zusammen; es gibt keine Ruhephase in der Entwicklung der Zygote (d. h. die Zygote beginnt sich unmittelbar nach der Befruchtung zu entwickeln, um nicht ins Meer getragen zu werden).

Der Wert von Algen

❖ Alge Bedeutung:
■ sie produzieren organisches Material durch Photosynthese;
■ Wasser mit Sauerstoff sättigen und daraus Kohlendioxid aufnehmen;
■ sind Nahrung für Wassertiere;
■ sind die Vorfahren der Pflanzen, die das Land bewohnten;
■ beteiligte sich an der Bildung von Berg Kalkstein und Kreidefelsen, einige Arten harte Kohle und Ölschiefer;
■ Grünalgen reinigen Gewässer, die mit organischen Abfällen verschmutzt sind;
■ werden vom Menschen als organische Düngemittel und Futterzusatzstoffe in der Tierernährung verwendet;
■ werden in der biochemischen, Lebensmittel- und Parfümindustrie zur Herstellung von Proteinen, Vitaminen, Alkoholen, organischen Säuren, Aceton, Jod, Brom, Agar-Agar (benötigt für die Herstellung von Marmelade, Marshmallow, Soufflé usw.), Lacken, Farbstoffen verwendet , Kleber ;
■ Viele Arten dienen der menschlichen Ernährung (Seetang, einige Grün- und Rotalgen);
■ einige Arten werden zur Behandlung von Rachitis, Kropf, Magen-Darm-Erkrankungen und anderen Erkrankungen eingesetzt;
■ Schlamm aus abgestorbenen Algen (Sapropel) wird in der Fangotherapie verwendet;
■ Wasser zum Aufblühen bringen kann.

grüne Algen

❖ Spirogyra

■ Lebensraum: frische stehende und langsam fließende Stauseen, in denen sich hellgrüner Schlamm bildet; in Weißrussland üblich.

■ Körperform: dünn fadenförmig; Zellen sind in einer Reihe angeordnet.

■ Strukturelle Eigenschaften Zellen haben eine zylindrische Form mit einer gut definierten Zellwand; mit einer Pektinschale und einer Schleimhaut bedeckt. Der Chromatophor ist bandartig, spiralförmig verdreht. Die Vakuole nimmt den größten Teil der Zelle ein. Der Kern befindet sich in der Mitte und ist durch Stränge mit dem parietalen Zytoplasma verbunden; enthält einen haploiden Chromosomensatz.

■ Reproduktion: asexuell durchgeführt, indem der Faden in kurze Abschnitte gebrochen wird; Sporenbildung fehlt. sexueller Prozess - Konjugation. Dabei befinden sich meist zwei Algenstränge parallel zueinander und wachsen mit Hilfe von Kopulationsauswüchsen oder Brücken zusammen. Dann lösen sich die Zellmembranen an den Kontaktpunkten der Fäden auf und bilden einen Durchgangskanal, durch den der Inhalt einer der Zellen in die Zelle des anderen Fadens gelangt und mit seinem Protoplasten verschmilzt und eine Zygote mit einer dichten Hülle bildet. Die Zygote teilt sich in Meiose; 4 Kerne werden gebildet, drei von ihnen sterben; Aus der verbleibenden Zelle entwickelt sich nach einer Ruhephase ein Erwachsener.

❖ Ulotrix

■ Lebensraum: frische, seltener Meeres- und Brackwasserkörper, Boden;

Die Unterteilung der hier betrachteten Organismen als Algen ist sehr vielfältig und stellt kein einziges Taxon dar. Diese Organismen sind in ihrer Struktur und Herkunft heterogen.

Algen sind autotrophe Pflanzen; ihre Zellen enthalten verschiedene Modifikationen von Chlorophyll und anderen Pigmenten, die für die Photosynthese sorgen. Algen leben in frischen und marinen sowie an Land, an der Oberfläche und in der Dicke des Bodens, auf der Rinde von Bäumen, Steinen und anderen Substraten.

Algen gehören zu 10 Unterteilungen aus zwei Reichen: 1) Blaugrün, 2) Rot, 3) Pyrophyten, 4) Golden, 5) Kieselalgen, 6) Gelbgrün, 7) Braun, 8) Euglenoide, 9) Grün und 10 ) Charowje. Der erste Abschnitt gehört zum Königreich der Prokaryoten, der Rest - zum Königreich der Pflanzen.

Abteilung für Blaualgen oder Cyanobakterien (Cyanophyta)

Es gibt etwa 2.000 Arten, die in etwa 150 Gattungen vereint sind. Dies sind die ältesten Organismen, deren Spuren in präkambrischen Ablagerungen gefunden wurden, ihr Alter beträgt etwa 3 Milliarden Jahre.

Unter den Blaualgen gibt es einzellige Formen, die meisten Arten sind jedoch Kolonie- und Fadenorganismen. Sie unterscheiden sich von anderen Algen dadurch, dass ihre Zellen keinen geformten Zellkern haben. Ihnen fehlen Mitochondrien, Vakuolen mit Zellsaft, keine gebildeten Plastiden, und die Pigmente, mit denen die Photosynthese durchgeführt wird, befinden sich in Photosyntheseplatten - Lamellen. Die Pigmente von Blaualgen sind sehr vielfältig: Chlorophyll, Carotine, Xanthophylle sowie spezifische Pigmente aus der Phycobilin-Gruppe - blaues Phycocyanin und rotes Phycoerythrin, die neben Cyanobakterien nur in Rotalgen vorkommen. Die Farbe dieser Organismen ist meistens blaugrün. Allerdings je nach quantitatives Verhältnis Durch verschiedene Pigmente kann die Farbe dieser Algen nicht nur blaugrün, sondern auch violett, rötlich, gelb, hellblau oder fast schwarz sein.

Blaualgen sind auf der ganzen Welt verbreitet und kommen in einer Vielzahl von Umgebungen vor. Sie sind in der Lage, auch unter extremen Lebensbedingungen zu existieren. Diese Organismen ertragen eine anhaltende Verdunkelung und Anaerobiose, können in Höhlen, in verschiedenen Böden, in schwefelwasserstoffreichen natürlichen Schlickschichten, in Thermalwässern usw. leben.

Um die Zellen von Kolonie- und Fadenalgen herum bilden sich Schleimhäute, die als schützende Hülle dienen, die die Zellen vor dem Austrocknen schützt und als Lichtfilter dient.

Viele fadenförmige Blaualgen haben eigenartige Zellen - Heterozysten. Diese Zellen haben eine gut definierte zweischichtige Membran und sehen leer aus. Aber das sind lebende Zellen, die mit durchsichtigem Inhalt gefüllt sind. Blaualgen mit Heterozysten sind in der Lage, Luftstickstoff zu fixieren. Einige Arten von Blaualgen sind Bestandteile von Flechten. Sie sind als Symbionten in den Geweben und Organen höherer Pflanzen zu finden. Ihre Fähigkeit, Luftstickstoff zu fixieren, wird genutzt große Pflanzen.

Die massive Entwicklung von Blaualgen in Gewässern kann negative Folgen haben. Erhöhte Wasserbelastung und organische Stoffe verursachen die sogenannte „Wasserblüte“. Dadurch wird das Wasser für den menschlichen Verzehr ungeeignet. Einige Süßwasser-Cyanobakterien sind für Menschen und Tiere giftig.

Die Vermehrung von Blaualgen ist sehr primitiv. Einzellige und viele Kolonieformen vermehren sich nur durch Halbieren der Zellen. Die meisten filamentösen Formen vermehren sich durch Hormogonie (dies sind kurze Abschnitte, die sich vom mütterlichen Filament getrennt haben und zu Erwachsenen heranwachsen). Die Fortpflanzung kann auch mit Hilfe von Sporen erfolgen - überwucherte dickwandige Zellen, die widrige Bedingungen überleben und dann zu neuen Fäden wachsen können.

Abteilung Rotalgen (oder Bagryanka) (Rhodophyta)

Rotalgen () - eine große (etwa 3800 Arten aus mehr als 600 Gattungen) Gruppe von hauptsächlich Meereslebewesen. Ihre Größe variiert von mikroskopisch bis 1-2 m. Äußerlich sind Rotalgen sehr vielfältig: Es gibt fadenförmige, lamellare, korallenartige Formen, die in unterschiedlichem Maße zergliedert und verzweigt sind.

Rotalgen haben einen besonderen Satz von Pigmenten: Neben Chlorophyll a und b gibt es Chlorophyll d, das nur für diese Pflanzengruppe bekannt ist, es gibt Carotine, Xanthophylle sowie Pigmente aus der Phycobilin-Gruppe: blaues Pigment - Phycocyanin, rot - Phycoerythrin. Eine andere Kombination dieser Pigmente bestimmt die Farbe der Algen – von leuchtend rot über blaugrün bis hin zu gelb.

Rotalgen vermehren sich vegetativ, asexuell und sexuell. Die vegetative Fortpflanzung ist nur für das am schlechtesten organisierte Purpurrot (einzellige und koloniale Formen) typisch. Bei hoch organisierten vielzelligen Formen sterben abgerissene Thallusabschnitte ab. Für die asexuelle Fortpflanzung werden verschiedene Arten von Sporen verwendet.

Der sexuelle Prozess ist oogam. Auf der Gametophytenpflanze werden männliche und weibliche Keimzellen (Gameten) ohne Flagellen gebildet. Während der Befruchtung werden weibliche Gameten nicht freigesetzt Umgebung, bleiben aber auf der Anlage; Männliche Gameten werden herausgeschleudert und passiv von Wasserströmungen getragen.

Diploide Pflanzen - Sporophyten - haben das gleiche Aussehen wie Gametophyten (haploide Pflanzen). Es handelt sich um einen isomorphen Generationswechsel. Organe der asexuellen Fortpflanzung werden auf Sporophyten gebildet.

Viele Rotalgen werden vom Menschen weit verbreitet, sie sind essbar und nützlich. In der Lebensmittel- und Medizinindustrie wird häufig Polysaccharid-Agar verwendet, das aus verschiedenen Purpursorten (etwa 30) gewonnen wird.

Abteilung Pyrophyta (oder Dinophyta) Algen (Pyrrophyta (Dinophyta))

Die Abteilung umfasst etwa 1200 Arten aus 120 Gattungen, die eukaryotische Einzeller (einschließlich Biflagellaten), kokkoide und filamentöse Formen vereinen. Die Gruppe vereint die Merkmale von Pflanzen und Tieren: Einige Arten haben Tentakel, Pseudopodien und Nesselzellen; Einige haben eine für Tiere charakteristische Art der Ernährung, die vom Rachen bereitgestellt wird. Viele haben ein Stigma oder Guckloch. Zellen sind oft mit einer harten Schale bedeckt. Chromatophoren sind bräunlich und rötlich, enthalten Chlorophylle a und c sowie Carotine, Xanthophylle (manchmal Phycocyanin und Phycoerythrin). Stärke lagert sich als Reservestoffe ab, manchmal Öl. Geißelzellen haben unterschiedliche dorsale und ventrale Seiten. Es gibt Rillen auf der Oberfläche der Zelle und im Pharynx.

Sie vermehren sich durch Teilung in einem mobilen oder immobilen Zustand (vegetativ), durch Zoosporen und Autosporen. sexuelle Fortpflanzung in wenigen Formen bekannt; es findet in Form der Fusion von Isogameten statt.

Pyrophytische Algen sind häufige Bewohner verschmutzter Gewässer: Teiche, Absetzbecken, einige Stauseen und Seen. Viele bilden Phytoplankton in den Meeren. Unter ungünstigen Bedingungen bilden sie Zysten mit dicken Zellulosehäuten.

Die Gattung Cryptomonad (Cryptomonas) ist die am weitesten verbreitete und artenreichste.

Abteilung Goldalgen (Chrysophyta)

Mikroskopisch kleine oder kleine (bis zu 2 cm lange) goldgelbe Organismen, die in Salz- und Süßwasserkörpern rund um den Globus leben. Es gibt einzellige, koloniale und vielzellige Formen. In Russland sind etwa 300 Arten aus 70 Gattungen bekannt. Chromatophoren sind normalerweise goldgelb oder braun. Sie enthalten die Chlorophylle a und c sowie Carotinoide und Fucoxanthin. Als Ersatzstoffe werden Chrysolaminarin und Öl hinterlegt. Einige Arten sind heterotroph. Die meisten Formen haben 1-2 Flagellen und sind daher beweglich. Sie vermehren sich hauptsächlich ungeschlechtlich - durch Teilung oder Zoosporen; der Geschlechtsvorgang ist nur bei wenigen Arten bekannt. Sie kommen normalerweise in sauberem Süßwasser (saures Wasser von Torfmoosen) vor, seltener - in den Meeren und in Böden. Typisches Phytoplankton.

Abteilung Diatomeen (Bacillariophyta (Diatomea))

Kieselalgen (Kieselalgen) zählen etwa 10.000 Arten, die zu etwa 300 Gattungen gehören. Dies sind mikroskopisch kleine Organismen, die hauptsächlich in Gewässern leben. Kieselalgen - besondere Gruppe einzellige Organismen, die sich von anderen Algen unterscheiden. Diatomeenzellen sind mit einer Silicahülle bedeckt. Die Zelle enthält Vakuolen mit Zellsaft. Der Kern befindet sich in der Mitte. Chromatophoren sind groß. Ihre Farbe weist verschiedene Gelb-Braun-Töne auf, da unter den Pigmenten Carotine und Xanthophylle, die gelbe und braune Farbtöne aufweisen, sowie die maskierenden Chlorophylle a und c überwiegen.

Die Schalen von Diatomeen zeichnen sich durch die geometrische Regelmäßigkeit der Struktur und aus große Vielfalt Umrisse. Die Schale besteht aus zwei Hälften. Der größere, der Epithekus, bedeckt den kleineren, die Hypotheca, wie ein Deckel eine Schachtel.

Die meisten Diatomeen mit bilateraler Symmetrie können sich auf der Oberfläche des Substrats bewegen. Die Bewegung erfolgt über die sogenannte Naht. Die Naht ist eine Lücke, die durch die Wand des Flügels schneidet. Die Bewegung des Zytoplasmas in die Lücken und seine Reibung am Substrat sorgen für die Bewegung der Zelle. Diatomeenzellen, die haben Radialsymmetrie sind unfähig sich zu bewegen.

Kieselalgen vermehren sich normalerweise, indem sie die Zelle in zwei Hälften teilen. Der Protoplast nimmt an Volumen zu, wodurch Epithekus und Hypothekus auseinanderlaufen. Der Protoplast teilt sich in zwei gleiche Teile, der Zellkern teilt sich mitotisch. In jeder Hälfte der geteilten Zelle spielt die Schale die Rolle einer Epitheca und ergänzt die fehlende Schalenhälfte, immer eine Hypotheca. Infolge zahlreicher Teilungen kommt es bei einem Teil der Population zu einer allmählichen Abnahme der Zellgröße. Einige Zellen sind etwa dreimal kleiner als die ursprünglichen. Nach Erreichen der Mindestgröße entwickeln die Zellen Auxosporen („wachsende Sporen“). Die Bildung von Auxosporen ist mit dem sexuellen Prozess verbunden.

Zellen von Diatomeen im vegetativen Zustand sind diploid. Vor der sexuellen Fortpflanzung findet die Reduktionsteilung des Zellkerns (Meiose) statt. Zwei Diatomeenzellen nähern sich einander an, die Klappen bewegen sich auseinander, die haploiden (nach Meiose) Kerne verschmelzen paarweise und es bilden sich ein oder zwei Auxosporen. Die Auxospore wächst einige Zeit, entwickelt dann eine Schale und verwandelt sich in ein vegetatives Individuum.

Unter den Kieselalgen gibt es lichtliebende und schattenliebende Arten, sie leben in Gewässern unterschiedlicher Tiefe. Kieselalgen können auch in Böden leben, insbesondere in feuchten und sumpfigen. Zusammen mit anderen Algen können Kieselalgen Schneeblüten verursachen.

Kieselalgen spielen große Rolle in der Ökonomie der Natur. Sie dienen als dauerhafte Nahrungsbasis und erste Verbindung Nahrungskette für viele aquatische Organismen. Viele Fische ernähren sich davon, insbesondere Jungfische.

Die Schalen von Kieselalgen, die sich seit Millionen von Jahren auf dem Boden absetzen, bilden ein geologisches Sedimentgestein - Kieselgur. Es ist weit verbreitet als Baumaterial mit hohen Wärme- und Schalldämmeigenschaften, als Filter in der Lebensmittel-, Chemie- und Medizinindustrie.

Abteilung Gelbgrünalgen (Xanthophyta)

Diese Algengruppe hat etwa 550 Arten. Sie sind hauptsächlich Bewohner von Süßgewässern, seltener in den Meeren und auf feuchten Böden. Unter ihnen gibt es einzellige und mehrzellige Formen, Flagellen, Kokkoide, Faden- und Lamellenorganismen sowie Siphonorganismen. Diese Algen zeichnen sich durch eine gelbgrüne Farbe aus, die der ganzen Gruppe den Namen gab. Chloroplasten sind scheibenförmig. Charakteristische Pigmente sind Chlorophylle a und c, a- und b-Carotinoide, Xanthophylle. Ersatzsubstanzen - Glucan,. Die sexuelle Fortpflanzung ist oogam und isogam. Vermehren Sie sich vegetativ durch Teilung; Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch spezialisierte mobile oder immobile Zellen - Zoo- und Aplanosporen.

Abteilung Braunalgen (Phaeophyta)

Braunalgen - hochorganisiert mehrzellige Organismen in den Meeren leben. Es gibt etwa 1500 Arten aus etwa 250 Gattungen. Die größten der Braunalgen erreichen eine Länge von mehreren zehn Metern (bis zu 60 m). Aber auch mikroskopisch kleine Arten kommen in dieser Gruppe vor. Die Form der Thalli kann sehr unterschiedlich sein.

Ein gemeinsames Merkmal aller Algen dieser Gruppe ist eine gelblich-braune Farbe. Es ist auf die Pigmente Carotin und Xanthophyll (Fucoxanthin usw.) zurückzuführen, die die grüne Farbe der Chlorophylle a und c überdecken. Die Zellmembran besteht aus Zellulose mit einer äußeren Pektinschicht, die zu starkem Schleim fähig ist.

In Braunalgen kommen alle Fortpflanzungsformen vor: vegetativ, asexuell und sexuell. Die vegetative Vermehrung erfolgt durch getrennte Teile des Thallus. Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt mit Hilfe von Zoosporen (mobile Sporen durch Flagellen). Der sexuelle Prozess in Braunalgen wird durch Isogamie (seltener Anisogamie und Oogamie) dargestellt.

Bei vielen Braunalgen unterscheiden sich der Gametophyt und der Sporophyt in Form, Größe und Struktur. Bei Braunalgen kommt es im Entwicklungszyklus zu einem Generationswechsel bzw. zu einem Wechsel der Kernphasen. Braunalgen kommen in allen Meeren der Welt vor. In den küstennahen Braunalgendickichten finden zahlreiche Küstentiere Unterschlupf, Brut- und Nahrungsplätze. Braunalgen werden vom Menschen in großem Umfang genutzt. Aus ihnen werden Alginate (Salze der Alginsäure) gewonnen, die als Stabilisatoren für Lösungen und Suspensionen in der Lebensmittelindustrie verwendet werden. Sie werden bei der Herstellung von Kunststoffen verwendet, Schmiermittel usw. Einige Braunalgen (Kelp, Alaria usw.) werden in Lebensmitteln verwendet.

Abteilung Euglenophyta (Euglenophyta)

Diese Gruppe enthält etwa 900 Arten aus etwa 40 Gattungen. Dies sind einzellige Geißelorganismen, hauptsächlich Bewohner von Süßgewässern. Chloroplasten enthalten Chlorophylle a und b und große Gruppe Hilfspigmente aus der Gruppe der Carotinoide. Bei diesen Algen findet im Licht Photosynthese statt und im Dunkeln wechseln sie zu heterotropher Ernährung.

Die Vermehrung dieser Algen erfolgt nur durch mitotische Zellteilung. Die Mitose in ihnen unterscheidet sich von diesem Prozess in anderen Gruppen von Organismen.

Abteilung Grünalgen (Chlorophyta)

Grünalgen sind die größte Gruppe von Algen und zählen nach verschiedenen Schätzungen 13 bis 20.000 Arten aus etwa 400 Gattungen. Diese Algen zeichnen sich wie bei höheren Pflanzen durch eine rein grüne Farbe aus, da unter den Farbstoffen Chlorophyll überwiegt. In Chloroplasten (Chromatophoren) gibt es zwei Modifikationen von Chlorophyll a und b, wie in höheren Pflanzen, sowie andere Pigmente - Carotine und Xanthophylle.

Starre Zellwände von Grünalgen werden durch Zellulose- und Pektinsubstanzen gebildet. Ersatzsubstanzen - Stärke, seltener Öl. Viele Merkmale der Struktur und des Lebens von Grünalgen weisen auf ihre Verwandtschaft mit höheren Pflanzen hin. Grünalgen zeichnen sich im Vergleich zu anderen Ressorts durch die größte Vielfalt aus. Sie können einzellig, kolonial, mehrzellig sein. Diese Gruppe repräsentiert die gesamte Vielfalt der morphologischen Körperdifferenzierung, die für Algen bekannt ist - monadisch, coccoid, palmelloid, filamentös, lamellar, nicht zellulär (siphonal). Die Bandbreite ihrer Größen ist groß - von mikroskopisch kleinen Einzelzellen bis zu großen vielzelligen Formen mit einer Länge von mehreren zehn Zentimetern. Die Fortpflanzung erfolgt vegetativ, asexuell und sexuell. Es gibt alle Haupttypen von Veränderungen in den Formen der Entwicklung.

Grünalgen leben häufiger in Süßwasserkörpern, aber es gibt viele brackige und marine Formen sowie Land- und Bodenarten außerhalb des Wassers.

Die Volvox-Klasse umfasst die primitivsten Vertreter der Grünalgen. In der Regel sind dies Einzeller mit Geißeln, manchmal in Kolonien vereint. Sie sind ein Leben lang mobil. Verteilt in flachen Süßwasserkörpern, Sümpfen, im Boden. Von Einzellern sind Arten der Gattung Chlamydomonas weit verbreitet. Kugelige oder ellipsoidische Zellen von Chlamydomonas sind mit einer Membran bedeckt, die aus Hemicellulose- und Pektinsubstanzen besteht. Am vorderen Ende der Zelle befinden sich zwei Flagellen. Alle Innenteil Die Zelle wird von einem becherförmigen Chloroplasten besetzt. Im Zytoplasma, das den becherförmigen Chloroplasten ausfüllt, befindet sich der Zellkern. An der Basis der Flagellen befinden sich zwei pulsierende Vakuolen.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt mit Hilfe von zweigeißelten Zoosporen. Während der sexuellen Fortpflanzung in den Zellen von Chlamydomonas werden zweigeißelte Gameten gebildet (nach Meiose).

Chlamydomonas-Arten sind durch Iso-, Hetero- und Oogamie gekennzeichnet. Am Anfang ungünstige Bedingungen(Austrocknung des Reservoirs) verlieren Chlamydomonas-Zellen ihre Geißeln, werden mit einer Schleimhaut überzogen und vermehren sich durch Teilung. Unter günstigen Bedingungen bilden sie Geißeln und wechseln zu einem mobilen Lebensstil.

Neben der autotrophen Ernährungsweise (Photosynthese) sind Chlamydomonas-Zellen in der Lage, im Wasser gelöste organische Substanzen durch die Membran aufzunehmen, was zu den Prozessen der Selbstreinigung verschmutzter Gewässer beiträgt.

Zellen kolonialer Formen (Pandorina, Volvox) werden nach der Art von Chlamydomonas gebaut.

In der Protococcen-Klasse sind die Hauptform des vegetativen Körpers unbewegliche Zellen mit einer dichten Membran und Kolonien solcher Zellen. Chlorokokken und Chlorella sind Beispiele für einzellige Protokokken. Die asexuelle Fortpflanzung von Chlorococcus erfolgt mit Hilfe von zweigeißelten beweglichen Zoosporen, und der sexuelle Prozess ist eine Verschmelzung beweglicher zweigeißelter Isogameten (Isogamie). Chlorella hat keine beweglichen Stadien während der asexuellen Fortpflanzung, es gibt keinen sexuellen Prozess.

Die Ulotrix-Klasse kombiniert fadenförmige und lamellare Formen, die in Süß- und Meerwasser leben. Ulothrix ist ein bis zu 10 cm langer Faden, der an Unterwasserobjekten befestigt ist. Die Filamentzellen sind identisch, kurzzylindrisch mit lamellaren Parietalchloroplasten (Chromatophoren). Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch Zoosporen (bewegliche Zellen mit vier Geißeln).

Der Sexualprozess ist isogam. Gameten sind aufgrund des Vorhandenseins von zwei Flagellen in jedem Gameten beweglich.

Die Klasse der Konjugate (Koppler) kombiniert einzellige und fadenförmige Formen mit eigenartiger Typ sexueller Prozess - Konjugation. Chloroplasten (Chromatophore) in den Zellen dieser Algen sind lamellar und sehr unterschiedlich geformt. In Teichen und langsam fließenden Gewässern wird die Hauptmasse des grünen Schlamms von fadenförmigen Formen (Spirogyra, Zignema usw.) gebildet.

Wenn sie aus gegenüberliegenden Zellen zweier benachbarter Fäden konjugiert werden, wachsen Fortsätze, die einen Kanal bilden. Der Inhalt der beiden Zellen verschmilzt und es bildet sich eine Zygote, die mit einer dicken Membran bedeckt ist. Nach einer Ruhephase keimt die Zygote, wodurch neue fadenförmige Organismen entstehen.

Die Siphon-Klasse umfasst Algen mit einer nicht-zellulären Struktur des Thallus (Thallus) mit seiner ziemlich großen Größe und komplexen Dissektion. Die Siphon-Algen-Caulerpa ähnelt äußerlich einer Blattpflanze: Ihre Größe beträgt etwa 0,5 m, sie ist durch Rhizoide am Boden befestigt, ihre Thalli kriechen über den Boden und vertikale Formationen, die Blättern ähneln, enthalten Chloroplasten. Es vermehrt sich leicht vegetativ durch Teile des Thallus. Es gibt keine Zellwände im Körper der Alge, es hat ein kontinuierliches Protoplasma mit zahlreichen Kernen, Chloroplasten befinden sich in der Nähe der Wände.

Abteilung Charovye-Algen (Charophyta)

Dies sind die komplexesten Algen: Ihr Körper ist in Knoten und Internodien unterteilt, in den Knoten befinden sich Wirbel aus kurzen Ästen, die Blättern ähneln. Die Größe der Pflanzen beträgt 20-30 cm bis 1-2 m. Sie bilden in frischen oder leicht salzhaltigen Gewässern durchgehende Dickichte und haften mit Rhizoiden am Boden. Äußerlich ähneln sie höheren Pflanzen. Diese Algen haben jedoch keine wirkliche Unterteilung in Wurzel, Stängel und Blätter. Es gibt ungefähr 300 Arten von Charophyten, die zu 7 Gattungen gehören. Sie haben Ähnlichkeiten mit Grünalgen in Bezug auf Pigmentzusammensetzung, Zellstruktur und Fortpflanzungseigenschaften. Es gibt auch eine Ähnlichkeit mit höheren Pflanzen in den Fortpflanzungsmerkmalen (Oogamie) usw. Die festgestellte Ähnlichkeit weist auf das Vorhandensein eines gemeinsamen Vorfahren in Characeae und höheren Pflanzen hin.

Es wird eine vegetative Vermehrung von Characeae durchgeführt besondere Strukturen, die sogenannten Knötchen bildeten sich an Rhizoiden und weiter untere Teile Stiele. Jeder der Knoten keimt leicht und bildet ein Protonema und dann eine ganze Pflanze.

Es ist sehr schwierig, die gesamte Algenabteilung nach dem ersten Kennenlernen mental zu erfassen und jeder Abteilung ihren richtigen Platz im System zuzuweisen. Das Algensystem entwickelte sich in der Wissenschaft nicht bald und erst nach vielen fehlgeschlagene Versuche. Gegenwärtig stellen wir jedem System die Grundvoraussetzung auf, dass es phylogenetisch ist. Zuerst dachte man, dass ein solches System sehr einfach sein könnte; stellte es mir als eins vor Familienstammbaum, wenn auch mit vielen Seitenzweigen. Jetzt bauen wir es auf keine andere Weise auf als in Form vieler parallel entwickelter genealogischer Linien. Die Angelegenheit wird durch die Tatsache weiter verkompliziert, dass neben fortschreitenden Veränderungen auch regressive beobachtet werden, was eine schwierige Aufgabe für die Lösung stellt - in Abwesenheit des einen oder anderen Zeichens oder Organs zu entscheiden, dass es noch nicht aufgetreten ist oder bereits aufgetreten ist verschwunden?

Das System, das Ville im 236. Heft des Hauptwerks zur beschreibenden Taxonomie der Pflanzen, herausgegeben unter der Herausgeberschaft von A. Engler, gegeben wurde, galt lange Zeit als das vollkommenste. Flagellaten oder Flagellaten werden hier als Hauptgruppe anerkannt.

Dieses Schema deckt nur die Hauptgruppe der Grünalgen ab. Für den Rest nehmen wir das Schema von Rosen und ändern nur die Namen der Gruppen in Übereinstimmung mit den oben angenommenen, wenn wir sie beschreiben.