Diatomeele sunt cea mai importantă parte a planctonului marin și de apă dulce. Organismul microscopic al diatomeelor ​​este o singură celulă acoperită cu o înveliș de siliciu. Există forme coloniale ale acestui grup de alge, ele formează adesea un strat de gel gri, verde-maro sau maro pe diferite suprafețe. Diatomeele joacă un rol imens în ecosisteme, chiar și la fel de mici ca un acvariu într-o cameră. Algele creează o cantitate semnificativă de biomasă, care a atras deja atenția producătorilor de substanțe organice și luptători pentru puritatea corpurilor de apă.

Departamentul de Diatomee

Denumirea sistematică internațională pentru grupul de diatomee este Bacillariophyceae. Combinați în acest grup vast - conform diverselor surse - de la 20.000 la 200.000 de specii care trăiesc în apă sărată și dulce, chiar și sub stratul de gheață din Arctica și Antarctica. Diatomeele sunt organisme predominant planctonice, ceea ce înseamnă că le lipsesc organele pentru mișcarea activă în apă. Cei mai mici reprezentanți ai acestui grup, care se pot deplasa independent, au fost studiați, pentru aceasta au numeroase adaptări.

Suprafața supapelor solide ale organismelor unicelulare și coloniale este acoperită cu un strat subțire de compuși organici. Există un model de coaste, lovituri, prin care se pot distinge diatomeele. Fotografia uneia dintre aceste creaturi microscopice, situată mai jos, oferă o idee despre forma celulei, structura suprafeței sale. Culoarea diatomeelor ​​variază de la galben la maro, ceea ce se datorează prezenței unui amestec de clorofile, xantofile și caroteni - există aproximativ 9 pigmenți diferiți în total.

Structura externă a diatomeelor

Una dintre principalele caracteristici distinctive ale diatomeelor ​​este învelișul dur al celulei, format din dioxid de siliciu cu impurități de compuși de aluminiu, magneziu, fier și substanțe organice. Capacul este format din două jumătăți de dimensiuni diferite, care sunt închise ca un sicriu sau o cutie. O frunză este mai mare decât cealaltă, ambele au o formă ușor convexă sau plată. Jumătatea mai mare a cochiliei acoperă jumătatea mai mică ca un capac. Există structuri suplimentare - septuri. Ei împart celula în camere separate.

Numeroase semne ale structurii interne și externe disting diatomeele. O fotografie sub microscop vă permite să studiați cu atenție caracteristicile membranei celulare și conținutul intern. Peretele exterior pe toată lungimea sa nu este omogen, este pătruns cu multe orificii prin care are loc schimbul de substanțe cu mediul. Există excrescențe pe coaja de silice care ajută formele coloniale să creeze asociații, să reziste valurilor și curenților.

Structura unei celule de diatomee

Citoplasma formează un strat parietal subțire, există un fel de punte în care se află un nucleu diploid cu nucleoli (1-8 bucăți). Aproape tot spațiul celular intern este ocupat de vacuole. Cromatoforii sunt localizați în principal de-a lungul pereților. Acestea sunt discuri mici, dar numeroase sau platouri mai mari. Diatomeele heterotrofe nu conțin pigmenți. Cromatoforele diatomeelor ​​autotrofe conțin plastide colorate:

• a- și c-clorofile (verde);
• β- și ε-caroteni (portocalii);
• xantofile (diadinoxantina, diatoxantina fucoxantina și alți pigmenți galbeni).

Reacțiile de fotosinteză din celulele diatomeei produc lipide, nu carbohidrați, ca în majoritatea plantelor terestre. Pe lângă moleculele de grăsime necesare vieții, boabele de volutină și crisolaminarina sunt prezente ca incluziuni și substanțe de rezervă în celule.

diatomee coloniale

Diviziunea succesivă a unei celule de diatomee are ca rezultat apariția unei întregi colonii. Organismele minuscule individuale sunt ținute împreună datorită diferitelor excrescențe ale cochiliei, sub formă de cârlige, coarne și vârfuri. Diatomeele sub formă de bulgări și pelicule mucoase fără formă nu au o structură ordonată. Dacă nu există mucus comun, atunci celulele sunt ținute împreună prin valve solide, formând panglici, lanțuri, tufișuri sau au forma unei stele, un evantai.

Reproducerea diatomeelor

Reproducerea vegetativă a diatomeelor ​​este asociată cu diviziunea mitotică a nucleului celular. Există două protoplaste, fiecare dintre ele lasă în cele din urmă o valvă solidă. Al doilea este în curs de finalizare, după care noile organisme ale formelor coloniale de diatomee rămân conectate, iar cele unicelulare sunt separate. Rezultatul reproducerii vegetative este o scădere a dimensiunii celulei de la o generație la alta. Un al doilea, de dimensiuni mai mici, este completat la supapa deja existentă, prin urmare, astfel de diatomee devin mai mici în timp.

Reprezentanții unui număr de grupuri de diatomee sunt supuși conjugării în timpul reproducerii sexuale, cum ar fi algele verzi unicelulare. În diatomeele centrice are loc un proces oogam, când unii indivizi produc ouă, în timp ce alții produc spermatozoizi flagelati. Are loc fertilizarea, rezultând un zigot acoperit cu o membrană pectină, apoi se formează un auxospor.

Principalele grupe sistematice de diatomee

Divizia Bacillariophyta reunește peste 10.000 de specii moderne. Reprezentanții științei biologice susțin că de fapt sunt de câteva ori mai mulți. Taxonomia diatomeelor ​​a suferit mai multe modificări în ultimele secole. Dezbaterea este în principal în jurul numărului de clase. Cea mai comună clasificare:

Class Centric diatomee (Centrophyceae) - conține 5 comenzi. Diatomelor unicelulare și coloniale aparțin acestui grup. Specii: Cyclotella meneghiniana, Melosira arctica și altele. Reprezentanții diatomeelor ​​centrice formează baza planctonului; ei nu se pot mișca activ în coloana de apă.

Clasa Pennate sau Cirrus diatoms (Pennatophyceae). Are 4 comenzi.
În acest grup, speciile unicelulare care sunt capabile să se miște activ și formele coloniale sunt reprezentate pe scară largă. Dintre diatomeele cirus, predomină organismele bentonice care locuiesc în lacuri și mări. Preferă suprafețele diferitelor substraturi, le acoperă cu o peliculă mucoasă sau bulgări. Diatomele cu pene aparțin unor genuri precum Synedra, Fragilaria, Tabellaria, Diatoma, Navicula, Cymbella.

Originea diviziunii Bacillariophyceae

Diatomeele sunt foarte diferite de alte alge. După ce au studiat plăcile pigmentare, precum și procesul de fotosinteză care are loc în celule, oamenii de știință au ajuns la concluzia că aceste organisme provin din cei mai vechi flageli. Dovada teoriei este capacitatea lor de a sintetiza substanțe organice folosind pigmenți de diferite culori - verde, portocaliu și galben. Cercetătorii au stabilit legături de familie ale diatomeelor ​​cu alge maro, aurii și galben-verzui.

Pe fundul mărilor și oceanelor au fost depuse învelișuri solide de silice sub formă de diatomite și alte roci de sute de mii de ani. Cele mai vechi diatomee fosile s-au păstrat printre depozitele cretacice din Mezozoic (era vieții mijlocii). Diatomitul și tripolia sunt extrase în principal în cariere și folosite în construcții.

Ecologia diatomeelor

Diatomeele sunt distribuite pe scară largă în corpurile de apă dulce și sărată de pe tot globul. Aceste organisme trăiesc printre rocile umede, în sol, au stăpânit chiar izvoarele termale, stratul de zăpadă și gheața din regiunile polare. Mările și oceanele sunt locuite în principal de specii aparținând diatomeelor ​​centrice.

Corpurile de apă dulce sunt habitate tipice pentru diatomeele penate. Printre reprezentanții acestui grup, există nu numai forme planctonice, ci și bentonice (organisme de jos). Există o mare varietate de diatomee epifite și cele care provoacă „înflorirea” apei în lacuri și rezervoare, creșterea lor excesivă.

Înţeles diatomee

În Oceanul Mondial, diatomeele reprezintă mai mult de 2/3 din întreaga diversitate de specii de alge. Ele reprezintă 50% din biomasa totală a mărilor și oceanelor, la scară globală, această cifră arată și impresionantă - 25% din masa organică.

Diatomeele se află la începutul lanțului trofic în ecosistemele acvatice. Aceste celule fotosintetice din plancton servesc drept hrană pentru nevertebrate. Peștii, crustaceele și alți reprezentanți ai faunei marine se hrănesc și cu diatomee sau mănâncă zooplancton. Importanța economică și științifică a diatomeelor:

• sunt utilizate ca indicatori sau indicatori ai stării apelor de suprafață;
• formează baza formării de sapropel (nămol de diatomee) la fundul rezervoarelor;
• fac parte din zăcăminte minerale (diatomită și tripoli);
• contribuie la autopurificarea corpurilor de apă dintr-o serie de contaminanți anorganici;
• ajută la determinarea originii și vârstei rocilor din cochiliile formelor fosile.

Diatomee în acvariu

Ei locuiesc pe pereții de sticlă, locuiesc pe suprafața pietrelor și a aparatelor, acoperă frunzele plantelor multicelulare subacvatice. Nu le place lumina puternică, așa că preferă zonele întunecate ale acvariului. Diatomeele trebuie luptate pentru ca întreaga biocenoză artificială din spatele pereților de sticlă să nu fie acoperită cu mucus maro. Este necesar să curățați pelicula și bulgări maronii de îndată ce încep să apară pe pietre și aparate. Cel mai dificil lucru este să eliminați placa de pe diatomeele de pe frunzele plantelor subacvatice.

Măsurile luate ar trebui să vizeze reglarea luminii și compoziția apei. Unul dintre motivele „înfloririi” lichidului din acvariu și rezervoare naturale este conținutul în exces de silicați. Dacă există puține minerale, atunci dezvoltarea diatomeelor ​​este lentă. Același efect este cauzat de iluminarea bună a acvariului, curățarea constantă a ochelarilor și a pietrelor din coloniile de diatomee.

Departament diatomee ( Bacillariophyta) are peste 20 de mii de specii. Acestea sunt tubulocriste fotoautotrofe de mărime microscopică, cu un talus exclusiv cocoid, având învelișuri sub formă de înveliș de silice. coajă aproape adiacent membrană plasmaticăși constă din două părți: epiteculși ipoteze. Partea mai mare (epitecul) se deplasează cu marginile pe ipotecă ca un capac pe o cutie (Figura 3.1). Epithecus constă dintr-o cană plată sau convexă ( epivalva) cu margini curbate și o margine de centură ( epicingulum). Ipoteză are părți similare: canapea ( hipovalva) cu margini curbate și o margine de centură ( hipocingul). Benzile de talie se potrivesc perfect, alcătuind centura coajă. În majoritatea diatomeelor, una sau mai multe introduceți jante, care măresc volumul celulei și favorizează creșterea acesteia. Forma carcasei este variată și se caracterizează, în primul rând, prin tipul de simetrie a supapei. Se numesc supape cu multe axe de simetrie radial simetric sau actinomorfă. Altfel, se numește zigomorfă. Valvele zigomorfe sunt simetrice în direcțiile longitudinale și transversale ( bisimetric), simetric doar de-a lungul unei axe ( monosimetric), oglindă simetrică sau asimetric.

Se numesc modelele exterioare și interioare ale carcasei, observate la microscopul luminos și electronic structura cochiliei. Este specific diferitilor taxoni si este format din diverse elemente structurale, dintre care cele mai importante sunt perforatii - un sistem de orificii ale diferitelor structuri situate pe valve, prin care protoplastul comunica cu mediul extern. Există pori mici ( areola) și camere mari alungite acoperite cu peliculă perforată ( alveole). În aripile cochiliei pot fi unul sau două porii mucoși prin care se secretă mucus, care servește la atașarea algelor de substrat și la formarea de colonii. Se numesc îngroșări care ies deasupra suprafeței exterioare sau interioare a supapei coaste ele oferă rezistență cochiliei. În multe diatomee, pe suprafața exterioară a cochiliei se formează proeminențe, peri, țepi, spini, care măresc suprafața acesteia și servesc la conectarea celulelor într-o colonie. În diatomeele mobile, pe partea cu valvă a carcasei există Cusătura sub forma unei perechi de fante de trecere, precum și noduli- două polare și una centrală (sunt îngroșări ale pereților supapelor). O astfel de structură a cochiliei, împreună cu un volum mic de protoplast și numeroase picături de ulei, asigură creșterea diatomeelor ​​în coloana de apă. Prin cusătură are loc eliberarea și circulația citoplasmei, ceea ce asigură mișcarea reactivă a algelor.

Celulele reprezentanților departamentului au un tipic structura eucariotă. Citoplasmaîn ele formează un strat parietal sau se acumulează la poli sau în centrul celulei, făcând legătura cu punți citoplasmatice. Nucleu se află în masa centrală a citoplasmei sau în stratul parietal, mai aproape de ipotec (în centric diatomee), sau - în puntea citoplasmatică în contact direct cu cloroplastul, mai aproape de epitec (în pennat) (Pentru o explicație a termenilor centric și pennat, vezi mai târziu în text). Mitoză deschis, dar în loc de centrioli se îndeplinește funcția de organizare a fusului de divizare discuri polare. Situat la miez complexul golgi.

plastide(cloroplaste) secundar simbiotice, de tip rodofit, cu patru membrane (două membrane exterioare sunt organizate în reticulul endoplasmatic cloroplastic, care merge direct la shell-ul kernelului). Tilacoizi, adunați în trei și uneori străpunși pirenoid, disponibil lamelă centură. Set de fotosintetice pigmenti: clorofilele Ași Cu, β - și ε -caroteni, xantofile (fucoxantină, diatoxantină, neoxantine și diadinoxantină), care determină culoarea talului de la galben deschis, auriu până la brun-verzui. O celulă poate avea mai multe mitocondrii cu cresta tubulară. Vacuole - patru tipuri: cu seva celulară, cu volutină, Cu crisolaminarina si cu uleiuri(ultimele trei componente sunt produse de asimilare diatomee).

reproducerea vegetativă, cea mai caracteristică diatomee, se realizează diviziunea celulară în două.Înainte de împărțire, picăturile de ulei se acumulează în protoplast, acesta crește în dimensiune, împinge supapele astfel încât să atingă doar marginile jantelor centurii. Nucleul se divide mitotic, apoi întregul protoplast. Fiecare celulă nouă primește un lambou de înveliș, care este sau devine un epitec, iar ipoteca este completată. Diviziunile vegetative multiple duc la o scădere progresivă a dimensiunii celulelor din populație, deoarece celulele care primesc ipoteca celulei mamă (devine epitec) completează constant construcția unei valve și mai mici (propria lor ipotecă). Restaurarea dimensiunilor celulelor originale caracteristice unei specii date are loc în timpul germinării celulelor latente, precum și ca urmare a proces sexual,însoţită de educaţie auxospori( spori în creștere) . Auxosporul crește la dimensiunea maximă posibilă pentru specie, apoi capătă o formă tipică și formează o coajă. Într-un număr de specii de diatomee, formarea auxosporilor are loc din cauza autogamie: După meioză, doi nuclei rămân viabile, care se contopesc în interiorul celulei lor. De fapt, reproducere asexuată pentru diatomee nu este tipic, cu toate acestea, unele specii sunt capabile să formeze microspori, a căror natură și modalități de formare nu au fost încă studiate.

proces sexual- izo-, hetero- (anizo-) sau oogamie. În cazul oogamiei, se formează singurul stadiu flagelar pentru diatomee - spermatozoidul. Are un flagel, acoperit cu retroneme, axonemul său lipsit de microtubuli centrali (formula 9+0, în loc de 9+2), sistemul radicular este redus, unde în loc de tripleți există doar dublete de microtubuli, corpul bazal este presat împotriva nucleul. La unele diatomee, spermatozoidul nu are flagel și se mișcă cu ajutorul pseudopodiilor. În cazul izo- și heterogamiei, gameții sunt lipsiți de glutine și curg din învelișul unei celule mamă în alta.

Ciclul de viață al tuturor diatomeelor ​​este diplofază cu reducere gametică fără schimbare generațională.

În condiții nefavorabile, diatomeele intră într-o stare latentă. În acest caz, protoplastul se deplasează la unul dintre capetele celulei, pierde seva celulară și se micșorează puternic. Activitatea vitală a acestor celule se reia atunci când apar condiții favorabile. Unele specii de lacuri planctonice sunt capabile să aștepte perioada de iarnă la fundul corpurilor de apă în această stare. La o serie de specii, se observă formarea chisturilor de silice.

Diatomeele au o răspândire largă și biotopuri diferite: corpuri de apă proaspete și sărate, stagnante și curgătoare, roci umede, sol și chiar teren arabil; capabil să trăiască pe zăpadă și gheață. Rolul în natură și importanța practică a diatomeelor ​​este foarte mare: ele participă la crearea materiei organice și la absorbția carbonului din Oceanul Mondial, fac parte din lanțurile trofice ale ecosistemelor acvatice, participă la ciclul și sedimentarea siliciului, sunt utilizat în monitorizarea mediului și datarea arheologică a rocilor sedimentare.

Sistematica diatomeelor ​​se bazează pe structura cochiliei, în primul rând simetria supapelor, prezența și structura suturii. Departamentul este împărțit în trei clase: coscinodiskophic (centric) - Coscinodiscophyceae (Centrophyceae), fragilarioficial (fără sudură) - Fragilariophyceae, baciliariophycium (sutura) - Bacillariophyceae. Ultimele două clase sunt denumite în mod tradițional diatomee pennate.

Clasă coscinodiscofitic (Coscinodiscophyceae) combină algele cu valve simetrice radial (actinomorfe), lipsite de cusătură (Figura 3.2). În cele mai multe cazuri, supapele sunt rotunjite, așa că sunt adesea numite diatomee centrice. Procesul sexual este oogamie. Clasa include 22 de comenzi.

Cel mai larg răspândit Ordin Melosirales, al cărui reprezentant tipic este Melosira(Figura 3.3). Celulele Melosyra sunt cilindrice, conectate în colonii cu ajutorul unor role mucoase, țepi sau dinți. Carcasa are îndoituri înalte ale supapelor și o margine complexă a centurii; valvele sunt rotunde, cu areole mici.

LA ciclu de viață observă Melosyra proces sexual oogam. Structurile sexuale se diferențiază de celulele vegetative. celula reproductivă feminină (corespunzătoare oogoniei) prin meioză, urmată de degenerarea a trei nuclei, produce un ou. La mascul (corespunzător spermatogoniei sau anteridiului), ea formează mai întâi o celulă spermatogenă cu patru flagelate, care, după meioză, înmugurează patru spermatozoizi cu un singur flagel. După fertilizare, din zigot se formează un auxospor.

Reprezentanți clasă fragilariaceae, sau fără sudură, ( Fragillariphyceae) se caracterizează prin valve de înveliș zigomorfe lipsite de sutură și absența stadiilor flagelare în ciclul de viață. Procesul sexual izo-, heterogamie, numai pentru speciile din gen rabdonemă se cunoaște un proces sexual oogam, dar spermatozoidul este lipsit de flageli, mișcându-se cu ajutorul pseudopodiilor.

Există 12 ordine cunoscute de alge fragilariefice. Tipic Ordin – fragilă ( Fragilariales), cu cei mai comuni reprezentanți ai genurilor Fragilaria, Tabellaria,Asterionella(Figura 3.4) .

La drăguț fragilaria ( Fragilaria) celulele formează adesea colonii de tip panglică foarte lungi. Supapele cu carcasă sunt liniare, cu curse transversale. Celulele drăguț asterionella ( Asterionella) sunt în formă de tijă, la un capăt supapele sunt conectate în panglici în formă de stea sau ondulate spiralat în formă de pieptene. Supapele sunt liniare, adesea cu capete lărgite. Reprezentanți drăguț tabellaria ( Tabellaria) valvele din lateralul centurii au forma unor plăci conectate în colonii în zig-zag. Supapele sunt liniare, lărgite la capete și la mijloc. În cazul învelișurilor heteropol (poli celulari de diferite forme), ca în drăguț meridion ( Meridion), coloniile pot lua o formă în formă de evantai.

Informații similare.

REGATUL Heterokontobiontes (Chromista) – Heterokontes

Departamentul se numește Diatoms (din greacă. di- Două, volum- incizie, disecție) sau Bacillaria ( bacil- baghetă). Include organisme unicelulare solitare sau coloniale, aproape întotdeauna microscopice ca mărime; forme vizibile cu ochiul liber și ajungând la 2–3 mm. Prezența unei învelișuri de silice bivalvă este caracteristică. Se cunosc aproximativ 6-10 mii de specii.

Structura celulară.

Cloroplastele de diatomee de diferite forme, de obicei de perete, conțin pigmenți - clorofilele a și c, caroteni, fucoxantine.

În diatomeele centrice, cloroplastele sunt numeroase, mici; în diatomeele pennate, sunt mari, adesea lobate. Culoarea cloroplastelor este maro, gălbui sau auriu. Se datorează faptului că pigmenții verzi - clorofilele - sunt mascați de xantofile suplimentare galben-maronii, dintre care predomină fucoxantina. Pot exista unul sau mai mulți pirenoizi, acestea ies dincolo de cloroplast și uneori sunt pătrunși de tilacoizi.

Există multe picături de ulei în citoplasmă. Volutina apare sub formă de picături mari, cu o strălucire albastră caracteristică.

Mitocondriile diatomeelor ​​de diferite forme (sferice, ovale, în formă de tijă, filamentoase). Aparatul Golgi este situat lângă nucleu, este format din mai mulți dictiozomi (până la 20), care conțin de la 4 la 12 cisterne.

Pe partea de sus a plasmalemei, diatomeele formează un înveliș special de celule - o coajă.Este alcătuită din silice amorfă, asemănătoare ca compoziție cu opalul, prin urmare diatomeele sunt adesea numite „pietre prețioase” ale mării („opal” în sanscrită înseamnă „prețios”. piatră"). Pe lângă silice, compoziția cochiliei include un amestec de compuși organici și unele metale. În interior și în exterior este acoperit cu un strat organic subțire format din substanțe pectinice. După moartea algei, conținutul celulei este distrus și dispare, în timp ce coloana vertebrală de silice a cochiliei rămâne neschimbată. Nu putrezeste.

Cochilia este formată din două jumătăți: partea superioară mai mare - epiteculși mai mic mai mic - ipoteze. Epitecul este pus pe ipotecă ca un capac pe o cutie (Fig. 20). La rândul său, epitecul este format din epivalva(cercevea superioară) și epicingulum(bordul de centură a epitecii); ipoteza este hipovalva(cercevea de jos) și hipocingul(bordul brâului ipotecului). Două jante de căutare, suprapuse una pe cealaltă, formează un brâu.La diatomee se disting și se folosesc pentru identificare două proeminențe ale cochiliei: o vedere de la supapă și de la brâu. Frunza este de obicei plată. Marginea sa curbată se numește pliul cercevelei; poate fi joasă sau înaltă. În unele genuri Melozira, Hyalodiscus) clapele cochiliei sunt închise direct de marginile coturilor clapetelor, iar brâul se formează în timpul diviziunii celulare.

Între marginile pliului cercevei și marginea brâului apare o bordură încorporată (Fig. 23). Pot exista multe jante intercalate, dar cele mai tinere vor fi întotdeauna lângă curbura cercevei, iar cea mai bătrână lângă brâu. Semnificația acestor jante este de a asigura creșterea cochiliei și de a crește volumul celulei. La o serie de specii, partițiile subțiri incomplete din silicon cresc în cavitatea celulară de pe pereții interiori ai marginilor intercalate - septuri. Au întotdeauna una sau mai multe orificii și împart cușca în camere semiizolate, ceea ce mărește suprafața cuștilor.

Există două tipuri principale de canape: actinomorfă, prin care pot fi trase trei sau mai multe axe de simetrie (astfel de supape sunt tipice pentru diatomeele centrice), precum și zigomorf, prin care nu pot fi trase mai mult de două axe de simetrie (astfel de supape sunt caracteristice diatomeelor ​​pennate).

Orez. 23. Diatomee Pinularia(pe:): DAR- vedere din lateralul centurii; B– vedere din lateralul cusăturii; LA- taiere pe lungime; G- secțiune transversală; D- reproducerea vegetativă; 1 - epitec, 2 - hipotec, 3 - sutură, 4 - nodul, 5 - cromatofor, 6 - pirenoizi, 7 - citoplasmă, 8 - nucleu, 9 - vacuola, 10 - valvă, 11 - brâu

Învelișul de diatomee este străpuns cu perforații, care servesc la comunicarea protoplastului celulei cu mediul extern. Perforațiile de pe canapea ocupă 10–75% din suprafața acesteia. Ele se pot plia în rânduri care sunt vizibile sub formă de linii, iar cursele pot fi radiale, paralele, convergente. Rezistența cochiliei este dată de îngroșările care ies deasupra suprafeței exterioare sau interioare a supapei, numite coaste.Pe suprafața supapei se formează adesea vârfuri, peri, proeminențe și spini, care participă la formarea coloniilor.

Unele diatomee penate au un sistem de sutură. O sutură sub formă de fante constă dintr-o pereche de fante longitudinale (ramuri de cusătură), care sunt situate pe cercevea. Shovim în formă de canal are forma unui tub situat în grosimea supapei, îngroșarea sa în formă de pieptene - chilă , sau excrescență pterigoidiană care înconjoară valva de-a lungul marginii - aripii . Sutura în formă de canal comunică cu mediul extern cu ajutorul unei fante subțiri, cu cavitatea internă a celulei - cu ajutorul găurilor. Suturile de diatomee asigură comunicarea între protoplast și mediul extern și, de asemenea, participă la mișcare.

Nucleul este mare, conține 1–8 nucleoli; ele dispar în timpul mitozei.centriolii lipsesc. Centrele de organizare a microtubulilor sunt plăcile (Fig. 24). Sunt situate la polii fusului. Microtubulii fusului se formează în afara nucleului, apoi trec în nucleu prin zonele distruse ale învelișului său; învelișul nuclear dispare treptat. Astfel, la diatomee, mitoza este deschisă. În stadiile incipiente, microtubulii călătoresc de la pol la pol. Cinetocorele cromozomilor par să se atașeze de microtubulii polilor. În anafază, cromozomii se deplasează spre poli; în anafaza târzie, fusul se prelungește. Citokineza se realizează datorită formării unei brazde de fisiune prin invaginarea membranei celulare de la periferie la centru. Citokineza se completează cu formarea membranelor nucleelor ​​fiice. Planul de diviziune celulară în diatomee se desfășoară întotdeauna într-un plan paralel cu valva.

Orez. Fig. 24. Mitoza în diatomee pennate (după: C. Hoek van den et al., 1995): A – interfaza, aproape înainte de profază; B - profaza; B - fus metafazic al diviziunii; G - fus de diviziune anafazat; 1 - centrul microtubulilor; 2 - carcasa de miez; 3 - ax de profază; 4 - placa polara; 5 - Aparat Golgi; 6 - kinetocor; 7 - cromatidă; 8 - microtubul cromozomial; 9 - microtubul interpolar

Trafic.

Bacilii cu viață liberă se mișcă de-a lungul substratului, ca și cum ar fi târât pe partea laterală a supapei. Mișcarea are loc uniform sau în smucituri în direcția axei longitudinale a celulei, în plus, alternativ, acum într-o direcție, apoi în cealaltă, direct opus acesteia. Diatomele cu o cusătură sunt capabile de mișcare activă de alunecare. Această mișcare este efectuată cu o viteză de 0,2–25 µm/s. Au fost înaintate o serie de ipoteze cu privire la mecanismul mișcării lor. Una dintre ipoteze leagă mișcarea diatomeelor ​​cu eliberarea de mucus prin cusătură, care include polizaharide fibrilare. Transformându-se în fire care sunt aruncate înainte de-a lungul substratului, ele asigură mișcarea diatomeelor. Se crede că proteinele kinesină și/sau dineina sunt forța motrice care duce la ejectarea acestor fire. O altă ipoteză leagă mișcarea diatomeelor ​​de frecarea citoplasmei care circulă în sutură. Frecarea citoplasmei curgătoare împotriva substratului dezvoltă o forță motorie care mișcă celula în direcția opusă curgerii sale. A treia ipoteză explică mișcarea prin preluarea alternativă a apei și aruncarea acesteia din capătul opus al celulei. Ieșirea din curgerea apei modifică distribuția presiunii hidrostatice în corpul algei, datorită căreia aceasta din urmă se deplasează în direcția opusă curgerii.

Reproducere.În diatomee are loc reproducerea vegetativă și sexuală (izogamie, heterogamie și oogamie).

proces sexualîn diatomee centrice și unele pennate, ogame .

Unul sau două ouă; sunt fertilizați în interiorul oogonului sau, mai rar, după ce intră în apă. După fertilizare se formează un zigot diploid, care se dezvoltă într-un auxospor în creștere, este îmbrăcat într-o cochilie care capătă treptat o structură caracteristică acestei specii, transformându-se într-o celulă vegetativă. În majoritatea diatomeelor ​​pennate, procesul sexual este izogam, dar flagelii sunt absenți în gameți (Fig. 25, DAR).Înainte de izogamie, apare meioza, în urma căreia se formează 1-2 gameți haploizi. Fuziunea are loc în așa fel încât gametul dintr-o celulă se târăște în alta. Gameții mobili pot fi considerați masculin și rămânând în loc ca femei.

reproducerea vegetativă. Mai des, reproducerea diatomeelor ​​are loc vegetativ, prin împărțirea celulei în două. În timpul divizării, ambele supape se depărtează până când marginile se ating, apoi conținutul celular este împărțit în două jumătăți simetrice în planul brâului. Fiecare dintre cele două celule proaspăt apărute dezvoltă jumătatea cochiliei (cașa) care îi lipsește, împingând-o în jumătatea veche pe care a moștenit-o. În diatomeele cu viață liberă, celulele tinere se separă și se dispersează rapid, în timp ce în cele coloniale rămân aproape unele de altele. Deoarece, cu repetări ulterioare ale procesului de divizare, supape noi sunt întotdeauna introduse în cele vechi și, prin urmare, sunt mai puține, atunci după un număr de diviziuni, generarea de diatomee ar trebui redusă semnificativ. Celulele, după ce au atins un minim de creștere, revin la dimensiunea inițială în diferite moduri. În primul rând, cel mai mic dintre celulele rezultate s-ar putea să nu se mai divizeze. În al doilea rând, la unele diatomee, benzile cochiliei sunt mai elastice. În al treilea rând, este posibil să se împingă părți ale cochiliei și să egaleze diferența de dimensiune dintre epitec și ipotecă. În al patrulea rând, o scădere a dimensiunii celulelor din diatomee se opune unei creșteri a acestora ca urmare a procesului sexual, prin formarea de auxospori.

Când se formează auxosporul, are loc procesul de copulare, care duce la formarea unui zigospor. Două celule se apropie una de cealaltă, își desprind valvele, protoplastele lor se îmbină, sunt înconjurate de o membrană densă de celuloză, apoi cresc în volum și se transformă într-un auxospor, dând naștere unui nou individ, vizibil mai mare decât părinții săi.

Diviziunea de reducere a diatomeelor ​​este observată înainte de formarea gameților, prin urmare indivizii vegetativi sunt organisme diploide, iar ciclul de viață al diatomeelor ​​este diplobiont cu reducere gametică.

etape de repaus.În condiții nefavorabile, diatomeele pot forma spori și celule latente. Aceste structuri sunt bogate în substanțe de rezervă care vor fi necesare în timpul germinării. Celulele de repaus sunt morfologic foarte apropiate de celulele vegetative, în timp ce învelișul sporilor devine mai gros, rotunjit, iar ornamentația se modifică. Celulele de repaus se dezvoltă de obicei într-un mediu cu un conținut scăzut de siliciu dizolvat, în timp ce sporii, dimpotrivă, necesită prezența unei cantități suficiente de siliciu pentru a-și construi propria înveliș groasă. Celulele de repaus sunt formate mai des din diatomee centrate în apă dulce și penate, în timp ce sporii sunt formați din diatomee marine centrice. Atât celulele în repaus, cât și sporii pot supraviețui zeci de ani.

Orez. 25. Schema procesului sexual și formarea auxosporilor de diatomee pennate (A) - de exemplu gomfonemeși diatomee centrice (B) ca exemplu Meloziri(după: L. L. Velikanov et al., 1981): 1 - dezvoltarea spermatozoizilor; 2 - dezvoltarea oului; 3 - fertilizare; 4 - formarea auxosporilor

Sistematică

O mișcare ciudată și o înveliș de silice au dat naștere de mai multe ori la clasificarea bacililor ca animale. Acum este general acceptat că diatomeele sunt alge. Majoritatea cercetătorilor le alocă unui departament special. Se crede că aproximativ 6-12 mii de specii aparțin departamentului Diatomee, dar unii autori sunt convinși că numărul real de specii de diatomee poate ajunge la 1 milion.În majoritatea sistemelor, diatomeele sunt considerate în rangul departamentului Bacillariophyta cu două clase. : Centric - Centrophyceae și Pennate - Pennatophyceae.

Clasa diatomee Pennate - Pennatophyceae

Diatomeele Pennate includ de obicei reprezentanți mobili unicelulari și coloniali, prin supapa cărora pot fi trase una sau două axe de simetrie, supapele au o cusătură. Procesul sexual este izogam.

Gen Navicula are celule unice, de obicei mobile, rareori închise în teci gelatinoase, simple sau ramificate, în interiorul cărora celulele rămân mobile (Fig. 26, LA). Supapele sunt simetrice longitudinal, de formă liniară până la eliptică. Structura supapei este formată din striuri transversale dispuse paralel și radial. Doi cromatofori lamelari mari sunt localizați de-a lungul celulei și adiacent brâului acesteia. Speciile sunt răspândite în corpurile de apă dulce și salmastre, mai puțin frecvente în mări. În mare parte bentonice și mai rar planctonice.

Orez. 26. Diatomee (de:): DAR – Pleurozigma; B – Cymbella; LA – Navicula; G – Synedra; D – tabellaria; E – diatomee; ȘI – Meridion; W – Cyclotella: 1 - cusătură, 2 - nod

Gen diatomee- celulele sunt conectate în colonii în formă de panglică și în zig-zag, uneori în colonii stelate (Fig. 26, E). Carapacea de la brâu este liniară, cu unghiuri drepte, sunt uneori prezente margini intercalate, septurile sunt absente. Supapele sunt eliptice până la liniare, structura supapelor este alcătuită din nervuri transversale grosiere și curse transversale delicate. Câmp axial filiform, abia vizibil. Rimoportulele sunt situate la capetele valvei. Cromatofori mici, granulați, numeroși. Specii de apă dulce, predominant bentonice.

Gen tabellaria- celulele sunt dreptunghiulare de la brâu, eliptice până la liniare alungite (Fig. 26, D, orez. 27, G). Există jante intercalate cu septuri. Cusătura lipsește. Epifite de apă dulce.

Gen Nietzschia- celule de la baghete la eliptice, drepte, rar curbate, solitare, foarte rar legate în colonii filamentoase sau ramificate. Valve liniare, rareori lanceolate și eliptice, cu carine și dungi transversale. Există o cusătură ca un canal în chilă. Un cromatofor lamelar este situat de-a lungul celulei de-a lungul diagonalei sale sau adiacent uneia dintre laturile centurii. Specii marine, salmastre și de apă dulce, mai adesea bentonice (Anexa 3B).

Orez. 27. Diatomee fără sudură: DAR – Synedra; B – Fragilaria; LA – Asterionella; G – tabellaria: 1 - cochilie din cercevea, 2 - cochilie din brâu

Clasa diatomee centrice - Centrophyceae

Diatomeele centrice sunt forme unicelulare și coloniale, prin valva cărora se pot trasa trei sau mai multe axe de simetrie, în care nu există mobilitate activă, nu există cusătură pe coajă și se observă un proces sexual oogam. Speciile de diatomee centrice sunt foarte larg reprezentate în planctonul mărilor și oceanelor ca unul dintre principalii producători de materie organică.

Gen coscinodiscus-celule discoide, rar lenticulare, mereu solitare. Cochilia este de obicei aspră, adesea cu margini intercalate (Fig. 28, B). Supapele sunt rotunde, plate, convexe, uneori ondulate. De

Orez. 28. Diatomee centrice: DAR – Cyclotella; B – coscinodiscus; LA – Melozira; G – Aulacozira; D – Hetoceros de la brâu, parte a lanțului: 1 – vedere de la brâu, 2 – vedere de la brâu

marginea supapei are adesea un inel de spini mici situati la un anumit unghi. Cromatoforele sunt numeroase plăci situate pe întreaga suprafață a celulei. Nucleul este central, adiacent uneia dintre valve, rareori suspendat pe firele citoplasmatice din centrul celulei. Specii marine, predominant planctonice. Adesea, se găsește în număr mare în zonele marine desalinizate și în mările salmastre interioare.

Gen Rhizosoleniya are celule cilindrice. Celulele sunt adesea puternic alungite în înălțime, sub forma unui baston lung, drepte, rar ușor curbate, solitare, rareori legate în colonii filamentoase. Carapacea este rotundă până la eliptică în secțiune transversală, foarte subțire. Există numeroase jante intercalate, în formă de inel, trapezoidale, rombice și solzoase. Supape sub formă de capac cu vârf alungit, al cărui capăt continuă sub formă de vârf, peri sau excrescență. Cromatoforele numeroși, granulare sau discoide, se acumulează adesea în centrul celulei în jurul nucleului. Specii marine, planctonice (Anexa, 3B).

Gen Hetoceros- celulele sunt cilindrice joase, legate în lanțuri, mai rar simple (Fig. 28, D). Supapele sunt eliptice, plate, convexe sau concave. Din polii supapei se extinde un peru subțire, cu ajutorul căruia celulele sunt conectate în colonii. În acest caz, setae ale supapelor celulelor adiacente din lanț intră în contact una cu cealaltă, se îndoaie și se încrucișează, destul de des topind în punctul de contact. Perii terminali ai lanțului diferă de obicei de alții ca lungime, grosime și direcție. Deschiderile dintre canelurile adiacente dintr-un lanț se numesc ferestre, ale căror contururi pot fi foarte diferite. Genul include un număr mare de specii exclusiv planctonice care alcătuiesc cea mai mare parte a fitoplanctonului de coastă al mărilor și oceanelor.

Ecologie și semnificație

Tipurile de diatomee sunt larg distribuite în natură, ele se găsesc în toate tipurile de biotopi. Diatomeele trăiesc în corpuri de apă marine, salmastre și diverse: atât în ​​stagnare (lacuri, iazuri, mlaștini), cât și în curgere (râuri, pâraie, canale de irigații). Sunt comune în sol, izolate din probele de aer și formează comunități bogate în gheața arctică și antarctică. Diatomeele din ecosistemele acvatice domină alte alge microscopice pe tot parcursul anului. Sunt abundente atât în ​​plancton, cât și în perifiton și bentos. Planctonul mărilor și oceanelor este dominat de forme centrice de diatomee, deși unele forme pennate sunt, de asemenea, amestecate cu acestea. În planctonul corpurilor de apă dulce, dimpotrivă, predomină diatomeele pennate. Comunitățile bentonice (de jos) se disting, de asemenea, printr-o varietate și un număr mare de diatomee, care trăiesc de obicei la o adâncime de cel mult 50 m. Bacilii bentonici se târăsc de-a lungul substratului sau se atașează cu ajutorul picioarelor, tuburilor și tampoanelor mucoase. .

Diatomeele apar din abundență în apele stagnante (bălți, bălți, șanțuri), formând mucoase galben-maronii la fund și în apropierea țărmului. Se găsesc în izvoarele minerale, în conductele de apă, chiar și în carafele de apă, pe suprafața stâncilor umede, a pietrelor, a lemnului, a pământului (de exemplu, în ghivece cu plante), etc. Unele tipuri de diatomee epifite se atașează de mare. și alge de apă dulce, uneori în așa abundență încât algele devin pur și simplu de nerecunoscut. După ce corpurile de apă se usucă, diatomeele pot fi ridicate împreună cu praful de vânt și transferate pe suprafețe mari. Multe specii sunt cu adevărat cosmopolite și se găsesc peste tot. Compoziția în specii a bacililor din corpurile de apă este determinată de un complex de factori abiotici, dintre care salinitatea apei este de mare importanță în primul rând. Tipuri de naștere Rhizosoleniya, Skeletonema, Hetotseros, Biddulphia, Schizonema, Striatella sunt tipice marine. Formele marine sunt de obicei mai mari și au cochilii mai puternice. Majoritatea membrilor genurilor trăiesc în ape dulci. Cymbella, Fragilaria, Navicula, Gomphonema. Un factor la fel de important pentru dezvoltarea diatomeelor ​​este temperatura, gradul de iluminare și calitatea luminii. Diatomeele vegetează în intervalul 0–70 0 С, dar în repaus sunt capabile să tolereze temperaturi mai scăzute sau mai ridicate.

Comunităţile de murdărie şi epibionte. Diatomeele ocupă o poziție dominantă printre epifitele plantelor superioare și algelor macroscopice din corpurile de apă dulce și din mările. Multe animale marine pot fi expuse murdăririi cu diatomee, de la crustacee la balene. Se numesc astfel de alge epizoitii. Printre diatomee sunt endosimbionti care trăiesc în alge brune, foraminifere etc.

Bacilii sunt de mare importanță în natură. Alcătuind o masă semnificativă de fitoplancton, diatomeele sunt începutul lanțului trofic. Ele sunt consumate atât de organisme zooplancton, cât și de peștii juvenili și adulți. Asigurând aproximativ un sfert din materia organică a întregii planete, ei sunt cei mai importanți producători de materie organică din oceane. Bacilii joacă un rol major în ciclul de siliciu, absorbind anual aproximativ 3 miliarde de tone din Oceanul Mondial.

Bilinsky (Bilin în Boemia) lustruirea ardeziei, ale căror depozite, de 0,6–5 metri grosime, au devenit cunoscute mai devreme decât altele, toate sunt formate din cochilii de diatomee, iar masa principală este compusă dintr-o singură specie, care încă trăiește acum - Melosira distans. Un mare depozit de vînci Lüneburg ajunge până la 13 m în grosime; constă în principal din Synedra ulna. Depozitul de lângă Berlin ajunge la 30 m; o parte a orașului însuși se află pe el. Un depozit similar este situat lângă Koenigsberg. Toate aceste depozite sunt de origine recentă. Dar există și mult mai vechi, legate de epoca terțiară. De exemplu, orașul Richmond din Statele Unite ale Americii este situat pe un astfel de depozit. Diatomeele se găsesc și în chihlimbar (formație terțiară). În Rusia, s-au găsit zăcăminte de șist în regiunile Ulyanovsk și Penza și în Siberia.

Diatomeele joacă un rol important în sedimentare pe fundul oceanului. Cojile de diatomee planctonice, depuse după moartea algelor pe fundul bazinelor marine și de apă dulce, au format acolo depozite groase. diatomit(făină de munte) - o masă de culoare albă sau gri deschis, ușoară, poroasă și tare. Diatomitul este 50-80% cochilii de diatomee.

Grosimea stratului de diatomit în unele locuri ajunge la câteva sute de metri. Depozite mari de diatomit din Rusia se găsesc în Tyumen, regiunea Volga, Teritoriul Primorsky și în multe alte locuri. Numai pe teritoriul regiunii Tyumen, depozitele de diatomite descoperite în secolul trecut se ridică la 500 × 10 12 m 3 . Se crede că această descoperire poate fi pusă la egalitate cu descoperirea rezervelor de petrol și gaze dincolo de Urali, deoarece diatomita este o materie primă multifuncțională. Acesta servește ca sursă a aproximativ 100 de produse diferite, fiind folosit ca material pentru producerea fibrei optice de sticlă, sticlă lichidă, ca agent de filtrare în diverse industrii, ca material de lustruire și șlefuire. Se folosește și ca material de construcție, precum și pentru producerea de dinamită.

Faina de munte serveste ca un bun agent de lustruire (tripoli), este folosita la preparare cărămizi ușoare(caramizi Fabroni), iar uneori sticla; merge mai departe pentru a face dinamita, pentru care se amesteca cu nitroglicerina. Faina de munte la nevoie a fost folosit pentru hrana printre laponi, tungusi și alte triburi semi-sălbatice (pământ comestibil). Făina de munte era fie mâncată direct, fie amestecată cu făină obișnuită și pâine coaptă. Valoarea nutritivă a făinii de munte, după toate probabilitățile, se datorează acelor reziduuri de substanțe organice care se mai păstrează în algele moarte.

Cojile de diatomee se păstrează în stare fosilă mult timp, deci lor folosit pentru a determina originea și vârsta diferitelor roci sedimentare. Diatomeele au o importanță deosebită în monitorizarea mediului, deoarece sunt bune indicatori ai poluării organice a mediului acvatic.

Cu toate acestea, dezvoltarea în masă a unor tipuri de diatomee poate avea sens negativ. S-a descoperit că un număr de diatomee au toxine. Deci, reprezentanți ai genurilor Pseudonitshiyași Nitshia formează acid domoic, care provoacă amnezie otrăvire la oameni și animale. Acest acid este solubil în apă și insolubil în solvenți organici. Acidul domoic a fost izolat mai întâi din alga roșie macroscopică Chondria (în japoneză pentru „acasă” - de unde și numele acidului). În 1987, în Canada au fost înregistrate peste 100 de cazuri de otrăvire a oamenilor cu această toxină după ce au consumat midii, patru dintre victime au murit. Simptomele intoxicației sunt, într-un caz ușor, greață, vărsături, diaree; într-un caz sever, sensibilitatea la durere dispare, apar halucinații și se pierde memoria pe termen scurt. Diatomeele pot înfunda gurile râurilorși porturi, adesea cauza apă înflorităși sunt cauza apariției în ea mirosuri neplăcute. Înfundarea branhiilor animalelor, diatomeele le provoacă moartea.

întrebări de testare

1. Care sunt caracteristicile generale ale diatomeelor

2. Structura învelișului de diatomee.

3. Ce pigmenți și tipuri de nutriție sunt cunoscuți în bacili?

4. Cum se reproduc diatomeele? Ciclul de viață al diatomeelor.

5. Oferiți o descriere a diatomeelor ​​din clasa pennate.

6. Oferiți o descriere a diatomeelor ​​din clasa centrică.

7. Numiți reprezentanți tipici ai diatomeelor ​​pennate și centrice.

8. În ce habitate se găsesc diatomee?

9. Importanța diatomeelor ​​pentru ecosistemele naturale.

10. Importanța economică a diatomeelor.

Această diviziune include alge microscopice unicelulare și coloniale de la culoarea galben deschis la maro închis, cu o structură a corpului exclusiv cocoid. Diatomeele sunt un grup extins de organisme, numărând, conform diverșilor autori, de la 12 la 25 de mii de specii.

Diatomeele se caracterizează printr-un înveliș special al celulei - o înveliș de silice amorfă, asemănătoare compoziției cu opalul, cu un amestec de metale (aluminiu, fier, magneziu) și o componentă organică.

Cochilia este formată din două jumătăți, care sunt puse una peste alta, ca un capac pe o cutie. Jumătatea mai mare este epitecul, jumătatea mai mică este ipotecul. Fiecare jumătate este formată dintr-o cercevea plată sau mai mult sau mai puțin convexă, care, prin îndoirea sa, este conectată la inelul sau marginea centurii. Epitecul acoperă cu inelul său de centură inelul de centură al ipotecii. În multe diatomee, între cotul supapei și inelul centurii se formează jante intercalate de diferite forme și în numere diferite. Septele se dezvoltă pe marginile intercalate, împărțind celula în camere.

Pe suprafața cochiliei și pe interior există un strat subțire de materie organică. Pe clapeta cochiliei sunt puncte, lovituri, celule, coaste etc. Acestea sunt fie pori, fie camere care se deschid spre interior sau spre exterior, fie alternează secțiuni subțiri și groase ale cochiliei. Fundul lor este de obicei plin de numeroase găuri. Suprafața totală a găurilor din carcasă este de 75% din suprafața supapei. O serie de forme conțin diferite excrescențe ale cochiliei, cu ajutorul cărora celulele sunt conectate în colonii.

În clapele de înveliș al multor diatomee există o sutură sub forma a două (mai rar una) fante longitudinale, oarecum curbate (sutură sub formă de fante) sau sub forma unei structuri tubulare care comunică cu mediul extern cu o fante, și cu cavitatea celulară un număr de găuri separate prin partiții silicificate (sutură sub formă de canal). Algele cu o cusătură se pot mișca în mod activ.

Există o serie de ipoteze cu privire la mecanismul de mișcare a diatomeelor. Se presupune că mișcarea celulei se datorează mișcării citoplasmei în golul sau canalul suturii sau fluxului de apă în cavitatea suturii. Există dovezi că în timpul contracției fibrilelor situate în apropierea suturii, o substanță locomotorie este eliberată în exterior, lăsând mucus pe substrat.

Celulele sunt mononucleare. Nucleul diploid conține 1-8 nucleoli. Citoplasma este situată în celula cu un strat de perete subțire, iar în unele cazuri se află în mijlocul celulei sub forma unei punți în care este localizat nucleul. Restul, cea mai mare parte a celulei este umplută cu vacuole. Cromatoforele variază ca formă, dimensiune și poziție. Sunt de obicei parietale, sub formă de una sau două plăci mari sau numeroase discuri.

Cromatoforele sunt înconjurate de un sistem de membrane. Matricea cromatoforului este străbătută de lamele cu trei tilacoide. Există o lamelă de centură. Pirenoidul este central. Cromatoforele diatomeelor ​​conțin pigmenți: clorofilă Ași Cu, β- și ε-carotene și xantofile (fucoxantina, diadinoxantina, diatoxantina etc.). Formele heterotrofe incolore de pigmenți nu au. Produsele de asimilare sunt lipidele, volutina, crisolaminarina.

Coloniile de diatomee se formează dintr-o singură celulă ca urmare a diviziunilor succesive. Celulele sunt conectate într-o colonie cu ajutorul mucusului, spinilor, coarnelor și a altor excrescențe ale cochiliei. Coloniile mucoase sunt de obicei bulgări fără formă sau pelicule de mucus în care celulele sunt aranjate aleatoriu. Forma coloniilor care nu au un mucus comun este determinată de modul în care celulele sunt conectate și de conturul valvelor. Adesea există colonii sub formă de filamente, sub formă de panglică, în formă de evantai, în formă de lanț, stelate, stufoase.

Diatomeele se reproduc vegetativ și sexual.

În timpul diviziunii vegetative, conținutul celulei crește în dimensiune, împingând epiteca și ipoteca în așa fel încât să atingă doar marginile marginilor centurii. Nucleul se divide mitotic. Protoplastul celulei se desparte în jumătate paralel cu valvele. Fiecare dintre protoplastele formate are jumătate din învelișul celulei vechi și o completează pe a doua, mai mică (ipoteză). După aceea, celulele nou formate în forme unicelulare sunt separate, dar nu și în cele coloniale. Astfel de diviziuni multiple duc la o scădere treptată a dimensiunii celulelor din populație.

Restaurarea dimensiunii originale a celulelor are loc ca urmare a procesului sexual.

În unele diatomee (penate), procesul sexual seamănă cu conjugarea algelor verzi unicelulare. Două celule se apropie una de alta, acoperite cu mucus. În fiecare celulă, nucleul este redus prin reducere în patru, dintre care trei la unele specii și două degenerează la altele. În primul caz, protoplastul întregii celule devine un gamet; în al doilea caz, din acesta se formează doi gameți. Astfel, două celule procopulate produc unul sau doi zigoți.

În diatomeele centrice, procesul sexual este oogam. În unele celule, după diviziunea meiotică a nucleului, se formează unul, mai rar două, ouă, în altele, de obicei 4 spermatozoizi unici sau biflagelați. După ce ovulul este fertilizat de spermatozoizi, se formează un zigot, care produce o membrană de pectină și se transformă într-un auxospor.

Ciclul de viață al diatomeelor ​​are loc în faza diploidă cu reducere gametică.

Diatomeele nu sunt direct legate de alte diviziuni ale algelor. Cu toate acestea, compoziția pigmenților, a produselor de asimilare, conținutul de siliciu din membranele celulare și sporii de repaus indică relația lor îndepărtată cu algele aurii, galben-verzui și maro. Toate aceste diviziuni provin probabil din flagelate fotosintetice cu o predominanță a pigmenților maro.

Cojile de diatomee din silice sunt bine conservate ca fosile. Cele mai vechi diatomee fosile sunt cunoscute din depozitele cretacice ale erei mezozoice. Primele forme marine centrice au fost găsite în sedimente, cu o cochilie primitivă, fără brâu. În straturile cretacice au fost găsite și straturi pennate, inițial fără sudură. La sfârșitul paleogenului apar primele diatomee cu sutură în formă de fante pe o valvă, apoi pe ambele valve. Mai târziu, apar specii cu tipuri mai avansate de cusătură, inclusiv forme de canal.

Diatomeele sunt organisme larg răspândite. Se găsesc în rezervoare și pâraie, în apă dulce și sărată, pe roci umede, în sol, în izvoare termale, pe zăpadă și gheață. În planctonul mărilor și oceanelor predomină diatomeele centrice; în planctonul corpurilor de apă dulce predomină diatomeele pennate. Dintre formele bentonice, cele pennate sunt cele mai diverse. Diatomeele epifitice, precum și diatomeele care se dezvoltă în lacurile și rezervoarele eutrofice, sunt mai bogate în specii și compoziție cantitativă.

În mări și oceane, diatomeele reprezintă până la 80% sau mai mult din compoziția totală a speciilor de alge, creând jumătate din întreaga masă organică a oceanului și aproape un sfert din producția de materie vie a planetei.

Diatomeele sunt veriga principală în lanțul trofic general al biocenozelor acvatice. Diatomeele planctonice servesc ca hrană pentru nevertebrate, acestea din urmă pentru pești și alte animale acvatice. Mulți pești se hrănesc direct cu diatomee. Rolul diatomeelor ​​în autopurificarea corpurilor de apă de poluare este mare. Multe diatomee sunt folosite ca indicatori ai corpurilor de apă poluate. Diatomeele moarte formează nămol și sapropele de diatomee, precum și roci - diatomit și tripoli, care sunt utilizate în diverse industrii și în construcții. Cojile de diatomee fosile fac posibilă determinarea originii și vârstei rocilor sedimentare.

Împărțirea diatomeelor ​​în clase se bazează pe simetria învelișului din partea laterală a supapei.

diatomee centrice de clasă ( Centrophyceae)

Diatomeele din această clasă sunt reprezentate de forme unicelulare și coloniale. Valvele carapacei sunt de obicei rotunjite ca contur și cu structură radială. Cromatoforele sunt mai des sub formă de boabe sau plăci mici, mai rar sub formă de una sau mai multe plăci mari. Algele nu au mobilitate activă, deoarece nu există cusătură. Procesul sexual este oogam. Acestea sunt predominant forme planctonice marine. Un grup foarte vechi, ai cărui reprezentanți sunt cunoscuți încă din Cretacicul timpuriu.

Ordinul costinodiscal ( Coscinodiscales). Celulele sunt solitare sau conectate în colonii filamentoase sau sub formă de lanț. Forma cochiliei este lenticulară, elipsoidală, sferică, cilindrică. Cercevele au formă rotundă. Există areole, coaste, excrescențe tubulare pe valvă.

Genul Cyclotella ( Cyclotella). Celule sub forma unei cutii rotunde joase. Zona marginală a valvei are dungi radiale sau nervuri, zona mijlocie este mai mult sau mai puțin convexă și de obicei lipsită de structură. Cromatoforele sub formă de plăci mici sunt localizate în citoplasma parietală. Celulele Cyclotella sunt uneori conectate prin mucus sau peri în filamente drepte sau curbate. Speciile din genul Cyclotella se găsesc adesea în plancton și în murdărirea corpurilor de apă stagnante și a pâraielor.

genul Melozira ( Melosira). Colonii filamentoase, formate de obicei din celule cilindrice. Celulele sunt conectate prin spini marginali sau mucus. Valvele sunt întotdeauna rotunde, adesea acoperite cu pori dispuși radial. Cromatofori numeroși sub formă de discuri, adesea cu lobi periferici. Trăiește în principal în plancton și bentos din corpurile de apă dulce și sărată.

Ordin biddulfic ( Biddulphiales). Celulele sunt solitare sau adesea conectate prin spini marginali, setae sau coarne în colonii asemănătoare lanțurilor. Învelișul este cilindric sau prismatic (elipsoid). Supapele sunt de formă rotundă, eliptică, triunghiulară sau poligonală, având excrescențe la poli. Structura valvelor sub formă de areole foarte mici sau mari. În mare parte vedere la mare.

Genul Hetoceros ( Chaetoceros). Celulele sunt cilindrice, cu setae lungi goale sau spini la polii valvelor lor. Cu ajutorul perilor, celulele sunt legate în lanțuri. Setele de celule învecinate se încrucișează la bază, formând o colonie filamentoasă. Cromatofori sub formă de una sau două plăci sau numeroase boabe mici. În mare parte locuitori din planctonul mărilor și oceanelor.

Clasa Cirrus sau diatomee Pennate ( Pennatophyceae)

Formele unicelulare și coloniale ale celulei sunt liniar-eliptice, lanceolate, clavate, rar rotunjite pe partea valvei. Structura supapei în raport cu axa longitudinală este de obicei pinnată. Unul sau două planuri de simetrie pot fi desenate prin clapete. Există canape asimetrice. Cromatoforele sunt de obicei sub formă de plăci mari. Multe forme sunt mobile, au cusături sub formă de fante și canal. Procesul sexual seamănă cu conjugarea în conjugate. Alge de apă dulce și marine, care trăiesc în principal în bentos pe diferite substraturi.

Comanda fără sudură ( Araphales). Celulele sunt singure sau conectate în colonii de diferite forme. Obloane fără cusătură.

Genul Sinedra ( Synedra). Celulele sunt de obicei în formă de baston, solitare sau sub formă de colonii stelate fasciculare, plutitoare libere sau atașate de substrat. Pe partea cu supapă a carcasei există o hașura transversală. Există doi cromatofori (lamelare) sau mulți (granulare). Ele apar în bentos și murdărire, mai rar în plancton.

Genul Fragilaria ( Fragilaria). Celulele sunt foarte asemănătoare cu cele ale synedrei, dar sunt conectate prin valve în colonii sub formă de panglici sau în zig-zag. Carapacea este liniară de la brâu, de la valvă - de la liniar îngust la lanceolat. Speciile din genul trăiesc în principal în corpurile de apă dulce (de obicei în litoral), dar se găsesc adesea în planctonul corpurilor de apă, mai ales de tip eutrofic.

Genul tabellaria ( Tabellaria). Celulele din partea laterală a centurii arată adesea ca niște plăci, se unesc în colonii în zig-zag, sub formă de panglică și în formă de stea. Celule cu margini și septuri intercalate. Cromatofori sub formă de boabe mici. Se găsesc în litoralul și planctonul apelor dulci.

genul de diatomee ( Diatom). Coloniile sunt asemănătoare cu cele din Tabellaria, dar celulele din brâu sunt alungite-dreptunghiulare, adesea cu margini intercalate și fără septuri. Se găsește adesea în murdărirea corpurilor de apă dulce.

Genul Asterionella ( Asterionella). Celulele subțiri în formă de tijă cu capete ușor extinse sunt conectate sub formă de colonii stelate. Cromatoforele sunt mici, lamelare sau granulare. Trăiește în planctonul mărilor și în corpurile de apă dulce.

Comanda cu o singură cusătură ( Monorafalele ). Celulele sunt de obicei solitare, rareori colectate în colonii sub formă de panglici. Pe o frunză există o cusătură sub formă de fante, pe cealaltă nu există cusătură. Ele cresc pe filamente și alte alge, pe plante acvatice superioare, întâlnite ocazional în plancton.

Genul Kokkoneis ( cocconeis). Celule cu valve eliptice. Există o cusătură sub formă de fante pe cercevea concavă inferioară. Sub supapa superioară, fără sudură, ușor convexă, se află o placă cromatoforă în formă de potcoavă. Kokkoneis se dezvoltă adesea pe firele de cladophora, vosheria și pe plantele acvatice superioare.

Comanda cu cusături duble ( Diraphales ). Celulele sunt de obicei solitare, rareori sub formă de colonii sub formă de panglici sau stufoase. Ambele cercevele au o cusătură ca fante. Supapele sunt în mare parte elipsoidale la contur. Structura valvei este reprezentată de lovituri, coaste sau areole sub formă de rânduri transversale.

Genul Pinnularia ( Pinularia). Celulele valvulare au forma unei elipse alungite, de obicei cu o ușoară expansiune în partea de mijloc. Pe linia mediană a supapei există doi noduli terminali și unul central - îngroșări pe partea interioară a carapacei. Între noduli sunt de obicei sub forma unei suturi în formă de fante ușor în formă de S, datorită căreia celula se poate mișca. De-a lungul marginilor cercevei există nervuri paralele, care sunt pereți despărțitori de camere transversale înguste pe interiorul canapei. Doi cromatofori lamelari sunt localizați pe părțile laterale ale centurii, astfel încât sunt vizibili de la supapă ca două dungi înguste galben-maro. Nucleul este situat în centrul celulei în puntea citoplasmatică. Pe ambele părți ale acestuia sunt vacuole mari cu picături de ulei și boabe de volutină. Carapace cu brâu sub formă de dreptunghi alungit.

Pinnularia se găsește în partea de jos sau în murdărirea corpurilor de apă dulce, în principal, cu un conținut scăzut de var.

Genul Navicula ( Navicula). Cel mai mare gen de diatomee. Celulele sunt solitare, rareori formează colonii stufoase sau sub formă de panglici. Capetele celulelor în multe sunt îngustate, astfel încât celula în sine are forma unei bărci. Tipuri similare de navicula și pinnularia diferă unele de altele prin faptul că navicula nu are camere în valve, ci doar mișcări transversale constând din puncte și liniuțe.

Navicula se găsește în aceleași habitate ca și pinnularia, dar mult mai des. Unele specii din genul Navicula trăiesc în bentos, altele în plancton, iar altele în sol și pe roci umede. Mulți dintre ei trăiesc în ape salmastre și marine.

Genul cymbella ( Cymbella). Celulele sunt solitare, pot fi atașate de substrat printr-o tulpină mucoasă. Uneori, celulele se află în tuburi gelatinoase în care se pot mișca cu ușurință. Valve semilunare, adesea asimetrice, cu un capăt mai îngust decât celălalt. Partea dorsală este convexă, ventrală, dreaptă sau concavă. Sutura este de obicei situată mai aproape de marginea ventrală. Unul cromatofor, situat pe partea brâului. Foarte frecvente, mai ales forme de apă dulce. Ei trăiesc în fundul rezervoarelor și în murdărie, mai rar în plancton.

Genul gyrosigma ( Gyrosigma) și genul Pleurosigma ( Pleurozigma). Celulele de la supapă sunt în formă de S. Cusătura trece în mijlocul cercevei. Speciile din genul de apă dulce Gyrosigma diferă de speciile din genul Pleurosigma care trăiesc în mare prin eclozarea cochiliei. Pe carapacea girosimei, cursele longitudinale și transversale se intersectează în unghi drept. În pleurozigma, loviturile care se intersectează sunt situate pe carapace în raport cu axa longitudinală la un unghi de 45º.

genul gomphoneme ( gomphonema). Celulele sunt solitare, atașate de substrat cu picioare gelatinoase sau formează colonii ramificate. Valve în formă de maciucă, lanceolate. Capetele lor sunt capitate, uneori ascuțite. Cochilia este în formă de pană de la brâu. Cusătura trece pe mijlocul clapetelor. Doi cromatofori lamelari sunt situati pe laturile centurii carapacei. Formele de apă dulce trăiesc în bentos și murdărie.

Comanda tunelului ( Aulonoraphales ). În cea mai mare parte, forme mobile unicelulare cu o sutură asemănătoare canalului, care este situată pe chila sau excrescenta pterigoidiană. Distribuit pe scară largă în diverse corpuri de apă.

Genul Nietzschia ( Nitzchia). Celulele în mare parte solitare, în formă de tijă, eliptice, curbate în S. O chilă (proeminență îngustă) trece de-a lungul unei margini a fiecărei supape, în care se află o sutură asemănătoare canalului. Chila ipotecului și chila epitecului sunt situate pe părțile opuse ale valvelor. Forme marine și de apă dulce care trăiesc în bentos, mai rar în plancton.

Genul Bacillaria ( Bacilaria). Celulele în formă de tijă sunt conectate prin supape în colonii sub formă de panglică. Celulele se pot mișca una față de alta, schimbând forma coloniei. Ei trăiesc în mări și în apele proaspete.

Genul Surirella ( Surirella). forme unicelulare. Valvele sunt liniare, eliptice, ovale, uneori îngustate la mijloc. De la brâu, coaja este dreptunghiulară, trapezoidală, uneori răsucită de-a lungul axei longitudinale. Există două chile de-a lungul marginilor fiecărei frunze. Prin urmare, carcasa are patru chile. În fiecare chilă trece de-a lungul unei suturi ca un canal. În total, sunt patru cusături în coaja surriellei. Algele se găsesc adesea în bentosul mărilor și în corpurile de apă dulce.

Diviziunea diatomeelor ​​(Bacillariophyta)

Clasa Cirrus diatomee - Pennatae

Majoritatea locuitorilor acvatici ai clasei duc un stil de viață de jos, unii trăiesc în plancton.

Pinularia(Pinnularia) - alge bentonice, adesea antrenate în plancton. Să luăm din partea inferioară a acvariului, care conține diatomeele colectate în excursie, o picătură de lichid și, așezând-o pe o lamă de sticlă, să o acoperim cu o lametă. Pinularia trebuie găsită în specimen în două poziții: lângă cercevea îndreptată spre observator și din partea laterală a brâului.

Dimensiunile pinulariei sunt foarte diferite, așa cum se poate observa comparând mai multe organisme; pentru observare, ar trebui să alegeți altele mai mari și să le studiați folosind o mărire mare a microscopului.

Din supapă, pinnularium arată ca o elipsă alungită cu o ușoară îngroșare în partea de mijloc (Fig. 14, 3). Nodulii sunt localizați de-a lungul liniei de mijloc a supapei: doi dintre ei sunt localizați la capetele celulei, iar al treilea este în centru. Între noduli există o sutură în formă de S - un gol în valvă - prin care protoplastul comunică cu mediul extern. Prin cusătură, citoplasma iese în afară și, curgând într-o singură direcție, provoacă mișcarea cu jet a corpului cu smucituri. Mișcarea pinulariei este mai convenabilă de observat la mărire scăzută.

De-a lungul marginii cercevei este vizibilă o sculptură sub formă de lovituri, situată cu o constanță excepțională. Trazele constau din rânduri de puncte minuscule care conțin pori la fel de mici. Porii sunt, de asemenea, localizați sub acești pori în învelișul de pectină. Prin pori are loc schimbul osmotic și gazos cu mediul.

Citoplasma se află de-a lungul pereților; in centrul celulei exista o punte citoplasmatica in care se afla nucleul, deseori vizibila fara culoare. Cavitatea celulară este ocupată de vacuole mari (Fig. 14, 1 și 2).

Pinnularia are doi cromatofori lamelari, care sunt vizibili din partea laterală a supapei ca două panglici maro înguste de-a lungul marginii. În diatomee, pe lângă pigmentul verde, cromatoforii conțin caroten, xantofilă cu două modificări și fucoxantina α și β.

Din brâu, pinularia are forma unui dreptunghi cu colțurile ușor rotunjite (Fig. 14, 4). La mărire mare în poziția centurii, sunt vizibile epitecul și ipoteca. În această poziție, se observă că nodulii sunt îngroșări sub formă de tuberculi pe interiorul valvelor. De asemenea, se vede din brâu că sculptura trece ușor spre pereții laterali. Întreaga cavitate a celulei din centură este ocupată de un cromatofor, împotriva căruia sunt adesea vizibile picături de ulei de rezervă (are miros de ulei de pește). Într-o picătură cu un număr mare de pinularii, pe lângă organismele cu cromatofori maro, se pot găsi pinularii cu cromatofori verzi. Acestea sunt organisme pe moarte, al căror pigment maro este extras de apă.

Orez. 14. Pinnularia (Pinnularia): 1 - în celulă sunt vizibili cromatofori sub formă de două panglici; 2 - o celulă din centură: un cromatofor lamelar, sunt vizibile picături de ulei, în centrul celulei - o punte citoplasmatică; 3 - vedere din cercevea: se văd noduli, sculptură, cusătură; 4 - vedere din brâu: în dreapta - epitec; în stânga - ipotec; 5 - reproducere prin diviziune

După ce s-a familiarizat cu structura pinulariei, este necesar să o găsiți într-unul sau altul stadiu al reproducerii vegetative. În acest caz, pot fi găsite toate etapele de diviziune - de la divergența inițială a supapelor celulei mamă până la doi indivizi fiice formați care se află în imediata apropiere unul de celălalt. La împărțire, cromatoforii se deplasează către valve; astfel, organismele nou apărute au un cromatofor din celula mamă, fiecare dintre care apoi se împarte longitudinal (Fig. 14, 5).

Fiecare celulă nou apărută primește un pliant de la celula mamă și îl completează pe al doilea. O ipotecă este întotdeauna finalizată. Astfel, una dintre celulele fiice este egală cu celula părinte, iar cealaltă este mai mică decât aceasta prin grosimea supapei. Ca urmare, după o serie de diviziuni succesive, are loc o măcinare treptată a diatomeelor. Acest proces nu are loc la infinit, este prevenit prin formarea de auxospori - spori de creștere (vezi mai multe în cursul teoretic).

Navicula(Navicula) se găsește într-o varietate de condiții de mediu. Unele specii de navicula trăiesc în bentos, altele trăiesc pe suprafața rocilor umede, iar altele trăiesc în sol. Navicula este similară cu pinnularia, dar diferă în capetele ascuțite ale valvelor, precum și într-o sculptură diferită pe ele (Fig. 15, 1),

Orez. 15. Diatomee: 1 - navicula (Navicula) din valvă; 2 - pleurosigma (Pleurosigma); 3 - sculptura pe valvele pleurozigma; 4, 5, 6 - gomphonema (Gomphonema) (4 - de la valvă; 5 - de la brâu; 6 - colonie; celulele stau pe picioarele mucoase); 7 - kokkoneis (Cocconeis) - corpuri mici ovale pe coaja celulei cladofore

Genul Navicula este foarte mare, conține aproximativ 1000 de specii.

Navicula este o diatomee foarte comună găsită în diferite probe.

Pleurozigma(Pleurosigma) - diatomee în formă de S; pe valvele sale există o striație rombică subțire. Această sculptură este atât de subțire și corectă din punct de vedere geometric încât preparatul pleurozigma este utilizat pentru a evalua calitatea opticii microscopului (Fig. 15, 2 și 3).

gomphoneme(Gomphonema), ca și ulotrix, are nevoie de un aport constant de oxigen. Prin urmare, trăiește în ape cu curgere rapidă, atașându-se de pietre, de alge verzi mari (de exemplu, cladophora etc.) și formează acumulări slimoase la marginea apei.

Celulele coloniei stau la capetele unor filamente mucoase lungi, ramificate, atașate de substrat (Fig. 15, 4, 5 și 6).

Orez. 16. Diatomee epifite: 1 — sinedra zveltă (Synedra gracilis); 2 - colonie de Lycmophora (Lycmophora)

Gomfonemul îl vom găsi în poziţia de la cercevea şi de la brâu. Din cercevea, forma sa este asemănătoare chitarei. O cusătură trece de-a lungul liniei mediane; datorită prezenței sale, celulele gomphoneme, care se desprind de picioare, trec la mișcare activă.

În poziția de la brâu, gomfonemul are forma unui trapez, a cărui bază mai mică este orientată spre tulpină; colțurile trapezului sunt rotunjite. Sculptură pe aripile unui gomfonem sub formă de coaste.

Likmophora(Lycmophora) este o diatomee epifită colonială caracterizată printr-un aranjament de celule în formă de evantai pe o tulpină mucoasă comună a coloniei (Fig. 16, 2).

Speciile din genul Cocconeis duc și ele un stil de viață epifit. Astfel, Cocconeus pediculus, care are o valvă elipsoidală, este răspândit pe Cladophoran. Una dintre supape este strâns atașată de învelișul celulei cladofore. Dezvoltându-se în mase, uneori acoperă complet suprafața cladoforei (Fig. 15, 7).

Împreună cu kokkoneis, este foarte comună diatomea epifită Synedra gracilis, care are o formă dreptunghiulară alungită. Mai multe celule ale sinedrei sunt atașate de mucusul comun într-un mănunchi și diverg într-o manieră ca evantai (Fig. 16, 1). Alte tipuri de sinedra duc un stil de viață planctonic (Fig. 18, 4).

Diatomee de plancton de apă dulce

Majoritatea diatomeelor ​​planctonice formează colonii care se află în coloana de apă, ceea ce creează o frecare semnificativă împotriva apei. Pe carcasa unora dintre ele există diverse excrescente care joacă rolul de parașute. În plus, grosimea învelișului multor diatomee planctonice este neglijabilă. Toate aceste caracteristici adaptative, împiedicând așezarea în fund, permit acestor organisme să-și petreacă viața într-o stare suspendată.

Orez. 17. Melozira (Melosira): 1 - colonie; celulele sunt vizibile din centură; 2 - colivie din cercevea

Coloniile apar ca urmare a faptului că celulele în diviziune nu se dispersează, rămânând conectate prin mucus, drept urmare suprafața de contact cu apa crește și posibilitatea de a se înălța în ea crește. Există mai multe tipuri de structură a coloniilor: 1) celule situate scufundate în mucusul produs de acestea; 2) colonii sub formă de panglică și lanț conectate prin mucus de-a lungul valvelor sau colțurilor; 3) colonii atașate de tulpini slimy, predominant incluse în bentos.

Diatomeele cirului predomină în planctonul apelor dulci, reprezentanții clasei centrice sunt distribuiți predominant în planctonul marin. Planctonul diatomeelor ​​nu este același în momente diferite ale sezonului de vegetație; astfel, în plancton predomină asterionella (vezi mai jos), care se dezvoltă abundent în primele luni de primăvară. Vara, se găsește în număr mic.

Orez. 18. Diatomee planctonice: 1 - Tabellaria (Tabellaria); în colonie, celulele sunt vizibile din brâu; o celulă separată de cercevea; 2 - fragilaria (Fragilaria) - o colonie și o celulă separată de valvă; 3 - asterianella (Asterionella) - colonie stelata și o celulă separată de valvă; 4, specii planctonice de Synedra; celule în formă de ac; la stânga - de la cercevea, la dreapta - de la brâu

Să facem cunoștință cu câțiva reprezentanți ai diatomeelor ​​coloniale, cele mai comune în planctonul de apă dulce.

tabellaria(Tabelă). Celulele sale sunt dreptunghiulare, colțurile lor sunt ușor rotunjite. Celulele sunt conectate între ele în lanțuri în unghiuri opuse alternativ (Fig.

Departamentul de Diatomee - Diafomeophyta

18, 1) și cu o centură îndreptată spre observator.

Fragilaria(Fragilaria) formează colonii ca o panglică. Celulele sale au o formă alungită, ușor îngroșată în partea de mijloc, în colonie sunt legate între ele prin supape și îndreptate spre observator cu o centură (Fig. 18.2).

Asterionella(Asterionella) produce colonii grațioase, în formă de stea. Celulele de Asterionella sunt în formă de tijă, cu capete ușor extinse și rotunjite. Celulele sunt conectate între ele cu ajutorul mucusului prin colțurile laturilor înguste. Coloniile de Asterionella sunt fragile și se despart cu ușurință în grupuri de celule sau în indivizi individuali (Fig. 18, 3).

Numărul de celule incluse în colonia de Asterionella este diferit. Există dovezi că pe vreme rece, când densitatea apei este mai mare, numărul de celule care alcătuiesc colonia este mic. În lunile mai calde, când densitatea apei scade, numărul de celule care alcătuiesc o colonie crește.

Dintre diatomeele planctonice non-coloniale, multe specii din genul Sinedra s-au adaptat la viața în plancton, având un corp în formă de ac, care crește suprafața de contact cu apa și, prin urmare, frecarea.

Alte diatomee planctonice și bentonice sunt prezentate în Figura 19.

Departamentul de Diatomee

Departamentul de Diatomee (diatomee) reunește 6 mii de specii de organisme unicelulare (pinularia verde) și coloniale care trăiesc în corpuri de apă dulce, mări și pe sol umed. Se dezvoltă rapid, formând acumulări maronii libere, asemănătoare spumei sau solzii. Caracteristica lor principală sunt cojile de pectină impregnate cu silice, care constau din două jumătăți puse ca un capac (epitec) pe o cutie (ipotecă). Sub înveliș se află citoplasma cu un nucleu și cloroplaste. Colorația este brun-gălbui cu nuanțe diferite, datorită prezenței pigmenților: clorofilă, carotenoide și diatomine. Produsul de rezervă al diatomeelor ​​este uleiul gras. Aceste alge se reproduc vegetativ și sexual. În timpul înmulțirii vegetative, conținutul celulelor este împărțit, iar valvele învelișului diverg. Celulele formate în urma diviziunii completează ipoteca, ceea ce duce la măcinarea algelor. Diatomeele sunt organisme diploide. În timpul reproducerii sexuale (hologamie), membranele lor silicioase diverg, iar protoplastele a două celule se unesc, formând un zigot sau așa-numitul spor de creștere - aucosporă.

Departamentul de diatomee

Acesta din urmă este acoperit cu o membrană elastică și crește. Când aukospore capătă dimensiunea adecvată, coaja sa este impregnată cu silice, se formează valve, iar alga începe să se dividă vegetativ. Un reprezentant caracteristic al departamentului de diatomee este o algă unicelulară pinularia verde , care trăiește în apă dulce și pe sol umed. Diatomeele alcătuiesc o masă semnificativă de plancton, se găsesc în bentos și sunt hrana principală pentru multe organisme acvatice. După moartea diatomeelor, învelișurile lor de siliciu se acumulează pe fundul rezervoarelor în cantități mari, formând depozite de tripoli și diatomee, care sunt utilizate ca material de construcție și lustruire, pentru fabricarea izolatorilor, a sticlei lichide, a glazurii și în cercetarea științifică. . Din diatomeele moarte, s-au format depozite puternice de roci - ditomit și au rezistat. Fosilele de control sunt numite organisme, ale căror rămășițe determină vârsta geologică a rocilor. Astfel, în funcție de compoziția speciei a diatomeelor ​​(precum și a radiolarilor, foraminiferelor, unor moluște etc.) a unei anumite roci geologice, vârsta acesteia poate fi aproximativ determinată.

Anterior22232425262728293031323334353637Următorul

VEZI MAI MULT:

Diatomeele sunt alge unicelulare cu talus cocoid. Un pigment suplimentar este fucoxantina. Trăsături caracteristice: celulele sunt acoperite cu o înveliș de silice, formată din două părți: un epitec mai mare și o ipotecă mai mică. Fiecare parte este formată din clapete și o jantă în formă de centură. Persoanele mobile au o cusătură și noduli pe supape. Flagelii (un cirrus) sunt prezenți numai în spermatozoizi. Reproducere: vegetativă - diviziune în două valve (Apar două protoplaste, fiecare dintre ele lasă în cele din urmă o valvă solidă. Al doilea este finalizat, după care noi organisme ale formelor coloniale de diatomee rămân conectate, iar cele unicelulare sunt separate. Rezultatul înmulțirii vegetative este o scădere a dimensiunii celulei de la generație la generație); asexuat - necunoscut; sexual - izo- și oogamie (În diatomeele centrice are loc un proces oogam, când unii indivizi dau ouă, în timp ce alții produc spermatozoizi flagelari. Are loc fertilizarea, rezultând un zigot acoperit cu o membrană pectină, apoi se formează un auxospor). Zigotul este îmbrăcat într-o coajă subțire și este capabil de creștere de ceva timp, de aceea se numește auxospor.Ciclul de viață este diploid cu reducere gametică.Reprezentanți: grup pennat: Navicula, pinnularia, cymbella; grupa centrica: melosira.Ecologie: traiesc in plancton si bentos din rezervoarele marine si de apa dulce, in murdari de plante acvatice si alte substraturi. Semnificație: masa de diatomee moarte formează treptat roca sedimentară a diatomeelor ​​- o materie primă multifuncțională. Contribuie la autopurificarea corpurilor de apă dintr-o serie de contaminanți anorganici; sunt utilizate ca indicatori sau indicatori ai stării apelor de suprafață; ajută la determinarea originii și vârstei rocilor din cochiliile formelor fosile.

24. Clasa Alge brune (Phaeophyceae). Poziție în sistem, caracteristică, ciclu de reproducere, reprezentanți, ecologie, valoare.

Pigment: clorofila A si C; pigmenți suplimentari: xantofile: fucoxantina etc.; caroteni: B-caroten.Tip de diferențiere a talului: filamentos, multifilamentos, țesut fals, țesut real. În clasă, doar reprezentanți multicelulari, majoritatea sunt macrofite; Substante de rezerva: crisolaminarina, manitol. Sunt depuse în afara cloroplastelor, în citoplasmă. Peretele celular are două straturi: cel primar este celuloză (alguloză) și alginați insolubili (săruri ale acizilor alginici), al doilea este un strat mucilaginos de alginați și fucoidani solubili. Etape de ardere: zoospori, gameți; de obicei există doi flageli (penați și netezi) atașați lateral. Ciclul de viață - haplo-diploid cu reducere sparoasă cu schimbare izomorfă sau heteromorfă a generațiilor; diploidă cu reducere gametică.Reproducere: vegetativă - prin grupuri de celule pe rizoizi (Reproducția vegetativă are loc atunci când ramurile sunt separate accidental de talus, aceste ramuri nu formează organe de atașament și nu formează organe de reproducere asexuată și sexuală); asexuat - prin zoospori sau aplanospori (Sporii reproducerii asexuate se formează ca urmare a meiozei și mitozelor ulterioare în sporangiile unicelulare); sexuale: izo-, hetero și oogamie (Gameții se formează în gametangii cu mai multe cuiburi. În fiecare cuib al unui astfel de gametangiu se formează câte un gamet). Reprezentativ: ectocarpus, dictoid, alge, fucus, sargassum. Ecologie: marină (mai adesea mările nordice), în mare parte bentonice, de adâncime; exista specii neatasate (plancton).Valoare: alimentara, medicinala (continand iod, fucoidan), aditivi in ​​industria alimentara (pectina-alginati pentru limpezirea sucului) etc.

25. Divizia Alge verzi (Chlorophyta). Caracteristică. Principii de clasificare, cicluri de reproducere (volvox, ulotrix, spirogyra). Clase principale și reprezentanți, ecologie.

Pigmenti: clorofilele a si b; suplimentar - carotenoide: alfa si beta-carotenoide, xantofile: luteina, neoxantina etc.cloroplaste de culoare verde pur (erbacee), forme diferite, inconjurate de 2 membrane, tilacoizii se colecteaza in grana. Tipul de diferențiere a talului: toate tipurile (cu excepția omeboidului), o parte semnificativă sunt tali unicelulari, coloniali și filamentoși. Numai în această diviziune sunt cunoscute specii cu un talus îmbrăcat cu sifon. Produs de rezervă: amidon, depus în cloroplast. Peretele celular: predominant celulozic, rigid. Stadii flagelare: celule vegetative (tholi monocelulari), zoospori, gomet; în tipul - 2 flageli netezi identici. Reproducere: vegetativă (fragmentare, împărțirea în jumătate a indivizilor unicelulari), asexuată (prin zoospori, mai rar prin aplanospori), sexuală. Tipuri de proces sexual: holo-, izo-, hetero-, oogamie. Cicluri de viață: predomină haploid cu reducere zigotică, mai rar diploid sau cu schimbare de generații Reprezentanți: 1) Clasa: De fapt alge verzi, Reprezentanți: chlamydomonas, volvox, chlorococcus; 2) Clasa: Ulva, Reprezentanți: Ulothrik, Ulva, Caulerpa; 3) Clasa: Trentopoly, Reprezentant: Trentopoly. Ecologie: omniprezent, toate grupurile ecologice. Majoritatea sunt specii acvatice, mai ales de apă dulce, rareori marine. Există alge terestre, de zăpadă și gheață, precum și simbioți licheni. Înțeles: producători de materie organică; alimente, furaje, medicamente.

26. Clasa Charophyceae. Caracteristici, poziție în sistem, conexiuni evolutive.

Characeae sunt alge macrofite foarte organizate, cu un talus complex și organe de reproducere multicelulare. Peretele celular este bistratificat, cel interior este celuloză, cel exterior este caloză, în acesta din urmă se depune var. Tall este o variantă complicată de tip heterotric: îmbinat cu ramificații încolăcite, constă din axe de creștere nelimitată și limitată, filamente de miez și este atașat prin rezoizi. Creștere apicală. Celula apicală este separată alternativ de o celulă-segment septal, fiecare dintre ele împărțit într-o celulă biconcavă (transformată într-un nod și apoi dă ramuri laterale) și biconvexă (transformată în internod). Reproducere: vegetativă cu ajutorul nodulilor în nodurile inferioare ale talului și pe rizoizi, fragmentarea talilor și formarea „descendenților” din nodurile cu înrădăcinare ulterioară; reproducerea asexuată este absentă; sexuale - oogamie, organele de reproducere sunt complexe multicelulare. Ecologie: trăiesc în rezervoare de apă dulce cu un conținut ridicat de calciu.Din punct de vedere evolutiv, characeae au fost considerate ca o ramură a evoluției fără margini, care s-a separat devreme de trunchiul comun al plantelor verzi. Au cele mai complexe organe de reproducere sexuală dintre algele cu pigmenți verzi.

27. Legături evolutive ale algelor.

1 linie: Clorofila a, ficobiline. Absența stadiilor mobile cu flageli, tilacoizii sunt solitari, localizați în citoplasmă sau cloroplaste - Departamentul cianofitului procariot. Pigmenții suplimentari sunt ficobilinele și carotenoizii.

Curs 3. Departamentul de Diatomee. Caracteristici generale. Clasificare

Există mureină în peretele celular. Produs Zap amidon de cianofizină. Mărimea este vegetativă și asexuată (prin spori și hormogonie) colonii unicelulare filamentoase. Adesea înconjurat de mucus - Departamentul de Rhodophyte (cr apă) în peretele celular de celuloză, pectine. Cloroplaste sub formă de boabe sau plăci cu 2 cochilii: amidon roșu. Variația oogamiei sexuale atipice vegetative, asexuate (mono și tetraspori) cu o probă de carposporofit. Ciclul F este adesea complex de trei generații. Predomină macrofitele cu pseudoțesuturi, tali filamentoși și multifilamentoși, o ramură a evoluției fără margini 2 rând : clorofilele a și b. stadii mobile cu doi flageli netezi identici; Pigmenții suplimentari sunt carotenul și castnofilele. Cloroplaste de culoarea ierbii, cu 2 membrane. Celuloza în peretele celular. Zap lucru - amidon. Reproducere de toate tipurile. Cicluri G: haploid, diploid, cu schimbare de generații. toate tipurile de talus cu excepția amoeboidului.- Departamentul Charophyte. Pigmenti, cloroplaste. Produsul zap este similar cu cele verzi. În peretele celular al peretelui celular al caricului completează caso3. Diferențele față de verde în detaliile diviziunii celulare, structura flagelilor. Talus trichalum. Ciclul W haploid.- plante superioare 3 rând: clorofilele a și c. stadii mobile cu doi flageli diferiți pinnați și netezi. Tilacoizii sunt colectați de 2-3 în jurul cloroplastului - Departamentul de Ochrophyte pigment adițional fucosantină sau wocherioxantina. Celuloza în peretele celular. Stocul de lucruri este crisolaminarina. Reproduce toate tipurile. Cicluri F diploide haploide cu generații cm, uneori fără timpi sexuali.

Alom toate tipurile. Au dat naștere ramurilor de pseudofungi fără clor - departamentul de oomycot. pseudo ciuperci

Diatomeele sunt o diviziune a algelor unicelulare, o caracteristică distinctivă a celulelor cărora este prezența unei învelișuri puternice de siliciu. Sunt cunoscute aproximativ 300 de genuri și peste 12 mii de specii, care sunt distribuite pe tot globul - în corpuri de apă, atât sărate, cât și proaspete, pe suprafața solului umed, pietre. Diatomeele sunt componenta predominantă a planctonului, bentosul la o adâncime de cel mult 100 de metri. Habitatele diatomeelor ​​bentonice sunt întotdeauna asociate cu un fel de substrat. Se mișcă de-a lungul ei sau sunt atașate prin tubuli, picioare . După modul de nutriție, marea majoritate a diatomeelor ​​sunt fototrofe, uneori există forme mixotrofe, simbiotrofe și heterotrofe. Structura diatomeele are trăsături caracteristice. Acestea sunt forme unicelulare sau coloniale. Fiecare celulă este acoperită cu o înveliș de silice puternică, care este un înlocuitor pentru învelișul de celuloză tipic algelor. În funcție de forma cochiliei, toate diatomeele sunt împărțite în două grupuri largi: cu o înveliș simetric bilateral și cu o coajă simetrică radial. În coajă, se disting două jumătăți: cea superioară și cea inferioară. Ambele supape pătrund în pori multipli prin care are loc schimbul de substanțe între organismul algelor și spațiul înconjurător. Celulele coloniilor nu sunt interconectate, ci sunt conectate prin suprafața valvelor învelișului. Elementele obligatorii ale celulelor diatomee sunt cloroplastele. Culoarea lor poate fi diferită în funcție de combinația și raportul cantitativ al pigmenților. Carotenul este predominant, sunt prezente și xantofila și diatomina. Nutrienții de rezervă din celulele diatomeei sunt lipidele sub formă de multe picături de uleiuri. Un nucleu mare poate conține până la opt nucleoli. La microscop, în celulă se disting mitocondriile, complexul Golgi și o vacuola mare cu seva celulară. reproducere cel mai adesea asexuat, vegetativ, apare prin diviziunea celulară în două în timpul mitozei. Două celule fiice primesc câte o înveliș din coaja mamei, iar a doua se formează independent. Procesul sexual în diatomee este posibil în funcție de tipul de izogamie, oogamie, heterogamie, hologamie. Reprezentanți ai clasei Diatomelor (Bacillariophyceae) sunt organisme unicelulare, coloniale sau filamentoase și sunt larg răspândite în apele dulci și marine. Unele dintre ele trăiesc în straturile inferioare, altele în suspensie ( plancton). Diatomeele sunt împărțite în 11 ordine și 2 grupe: pennatși centric. La prima, celulele au simetrie bilaterală, în timp ce cele din urmă au o structură radială. Pentru grup pennat aparține pinularia,Navicula,Tabellaria, Asterionella. Pentru grup centric sunt unicelulare ciclotelași colonial melozira (Melosira), constând dintr-un număr mare de celule în formă de butoi. Sens diatomeele în natură este extrem de mare. Aceștia, fiind un grup valoros și cel mai numeros în compoziția planctonului, produc până la 25% din materia organică a Pământului. Rolul lor este principala sursă de hrană și veriga inițială în lanțurile trofice ale animalelor acvatice. În fundul mărilor, aceste alge formează în prezent nămoluri de diatomee. Datorită faptului că învelișurile de diatomee au o organizare obișnuită, clară, ele sunt folosite pentru a testa rezoluția microscoapelor optice.