Rozsievky sú najdôležitejšou súčasťou morského a sladkovodného planktónu. Mikroskopický organizmus rozsievok je jedna bunka pokrytá kremíkovým obalom. Existujú koloniálne formy tejto skupiny rias, často vytvárajú sivý, zeleno-hnedý alebo hnedý gélovitý povlak na rôznych povrchoch. Rozsievky zohrávajú v ekosystémoch obrovskú úlohu, dokonca aj tak malé ako akvárium v ​​miestnosti. Riasy vytvárajú značné množstvo biomasy, čo už zaujalo aj výrobcov organických látok a bojovníkov za čistotu vodných plôch.

Oddelenie rozsievok

Medzinárodný systematický názov pre skupinu rozsievok je Bacillariophyceae. Skombinujte v tejto obrovskej skupine - podľa rôznych zdrojov - od 20 000 do 200 000 druhov žijúcich v slanej a sladkej vode, dokonca aj pod ľadovou pokrývkou Arktídy a Antarktídy. Rozsievky sú prevažne planktónové organizmy, z čoho vyplýva absencia orgánov na aktívny pohyb vo vode. Boli študovaní najmenší predstavitelia tejto skupiny, ktorí sa môžu pohybovať samostatne, a preto majú početné úpravy.

Povrch pevných chlopní jednobunkových a koloniálnych organizmov je pokrytý tenkou vrstvou organických zlúčenín. Existuje vzor rebier, ťahov, podľa ktorých možno rozsievky rozlíšiť. Fotografia jedného z týchto mikroskopických tvorov, ktorá sa nachádza nižšie, dáva predstavu o tvare bunky, štruktúre jej povrchu. Farba rozsievok kolíše od žltej po hnedú, čo je spôsobené prítomnosťou zmesi chlorofylov, xantofylov a karoténov – celkovo je asi 9 rôznych pigmentov.

Vonkajšia štruktúra rozsievok

Jednou z hlavných charakteristických vlastností rozsievok je tvrdý obal bunky tvorený oxidom kremičitým s nečistotami zlúčenín hliníka, horčíka, železa a organických látok. Obal sa skladá z dvoch polovíc rôznych veľkostí, ktoré sú uzavreté ako rakva alebo krabica. Jeden list je väčší ako druhý, oba majú mierne konvexný alebo plochý tvar. Väčšia polovica škrupiny prekrýva menšiu polovicu ako veko. Existujú ďalšie štruktúry - septa. Rozdeľujú bunku na samostatné komory.

Rozsievky rozlišujú početné znaky vnútornej a vonkajšej štruktúry. Fotografia pod mikroskopom vám umožňuje starostlivo študovať vlastnosti bunkovej membrány a vnútorného obsahu. Vonkajšia stena po celej dĺžke nie je homogénna, je prestúpená množstvom otvorov, cez ktoré dochádza k výmene látok s okolím. Na obale oxidu kremičitého sú výrastky, ktoré pomáhajú koloniálnym formám vytvárať asociácie, odolávať vlnám a prúdom.

Štruktúra bunky rozsievky

Cytoplazma tvorí tenkú parietálnu vrstvu, je tam akýsi mostík, v ktorom je umiestnené jedno diploidné jadro s jadierkami (1-8 kusov). Takmer celý vnútorný priestor bunky zaberá vakuola. Chromatofory sa nachádzajú hlavne pozdĺž stien. Sú to malé, ale početné disky alebo väčšie taniere. Heterotrofné rozsievky neobsahujú pigmenty. Chromatofory autotrofných rozsievok obsahujú farebné plastidy:

• a- a c-chlorofyly (zelené);
• p- a e-karotény (oranžové);
• xantofyly (diadinoxantín, diatoxantín fukoxantín a iné žlté pigmenty).

Reakcie fotosyntézy v rozsievkových bunkách produkujú lipidy, nie sacharidy, ako vo väčšine suchozemských rastlín. Okrem molekúl tuku nevyhnutných pre život sú v bunkách ako inklúzie a rezervné látky prítomné volutín a zrná chryzolaminarínu.

koloniálne rozsievky

Postupné delenie jednej bunky rozsievky vedie k vzniku celej kolónie. Samostatné drobné organizmy držia pohromade vďaka rôznym výrastkom škrupiny vo forme háčikov, rohov a hrotov. Rozsievky vo forme beztvarých hlienových hrudiek a filmov nemajú usporiadanú štruktúru. Ak nie je spoločný hlien, bunky sú držané pohromade pevnými ventilmi, ktoré tvoria stuhy, reťaze, kríky alebo majú tvar hviezdy, vejára.

Rozmnožovanie rozsievok

Vegetatívna reprodukcia rozsievok je spojená s mitotickým delením jadra v bunke. Existujú dva protoplasty, z ktorých každý nakoniec opustí jeden pevný ventil. Dokončuje sa druhá, po ktorej ostanú nové organizmy koloniálnych foriem rozsievok spojené a jednobunkové sa oddelia. Výsledkom vegetatívneho rozmnožovania je zmenšovanie veľkosti buniek z generácie na generáciu. K už existujúcej chlopni sa dokončuje druhá, menšia veľkosť, preto sa takéto rozsievky časom zmenšujú.

Zástupcovia niekoľkých skupín rozsievok podstupujú konjugáciu počas sexuálneho rozmnožovania, ako napríklad jednobunkové zelené riasy. V centrických rozsievkach prebieha oogamný proces, keď niektorí jedinci produkujú vajíčka, zatiaľ čo iní produkujú bičíkovité spermie. Dochádza k oplodneniu, výsledkom čoho je zygota pokrytá pektínovou membránou, potom sa vytvorí auxospóra.

Hlavné systematické skupiny rozsievok

Divízia Bacillariophyta združuje viac ako 10 000 moderných druhov. Predstavitelia biologickej vedy tvrdia, že ich je v skutočnosti niekoľkonásobne viac. Taxonómia rozsievok prešla za posledné storočia niekoľkými zmenami. Debata je hlavne okolo počtu tried. Najbežnejšia klasifikácia:

Trieda Centrické rozsievky (Centrophyceae) – obsahuje 5 rádov. Do tejto skupiny patria jednobunkové a koloniálne rozsievky. Druhy: Cyclotella meneghiniana, Melosira arctica a iné. Zástupcovia centrických rozsievok tvoria základ planktónu, nemôžu sa aktívne pohybovať vo vodnom stĺpci.

Trieda Pennate alebo Cirrus rozsievky (Pennatophyceae). Má 4 objednávky.
V tejto skupine sú široko zastúpené jednobunkové druhy, ktoré sú schopné aktívneho pohybu, a koloniálne formy. Medzi cirrusovými rozsievkami prevládajú bentické organizmy, ktoré obývajú jazerá a moria. Uprednostňujú povrchy rôznych substrátov, pokrývajú ich hlienovým filmom alebo hrudkami. Prstnaté rozsievky patria k takým rodom ako Synedra, Fragilaria, Tabellaria, Diatoma, Navicula, Cymbella.

Pôvod divízie Bacillariophyceae

Rozsievky sú veľmi odlišné od ostatných rias. Po štúdiu pigmentových platničiek, ako aj procesu fotosyntézy v bunkách, vedci dospeli k záveru, že tieto organizmy pochádzajú z najstarších bičíkov. Dôkazom teórie je ich schopnosť syntetizovať organické látky pomocou pigmentov rôznych farieb – zelenej, oranžovej a žltej. Výskumníci vytvorili rodinné väzby rozsievok s hnedými, zlatými a žltozelenými riasami.

Pevné kremičité obaly buniek sa ukladajú na dne morí a oceánov vo forme diatomitov a iných hornín už státisíce rokov. Najstaršie fosílne rozsievky sa zachovali medzi kriedovými ložiskami druhohôr (obdobie stredného života). Diatomit a tripoli sa ťažia najmä v lomoch a využívajú sa v stavebníctve.

Ekológia rozsievok

Rozsievky sú široko rozšírené v sladkovodných a slaných vodách po celom svete. Tieto organizmy žijú medzi vlhkými skalami, v pôde, zvládli aj horúce pramene, snehovú pokrývku a ľad polárnych oblastí. Moria a oceány obývajú najmä druhy patriace medzi centrické rozsievky.

Sladkovodné útvary sú typickými biotopmi pre rozsievky pennatej. Medzi zástupcami tejto skupiny sú nielen planktónové, ale aj bentické formy (spodné organizmy). Existuje veľké množstvo epifytických rozsievok a tých, ktoré spôsobujú „rozkvitnutie“ vody v jazerách a nádržiach, ich premnoženie.

Význam rozsievok

Vo Svetovom oceáne tvoria rozsievky viac ako 2/3 celej druhovej diverzity rias. Tvoria 50 % celkovej biomasy morí a oceánov, v planetárnom meradle vyzerá tento údaj tiež pôsobivo – 25 % organickej hmoty.

Rozsievky sú na začiatku potravinového reťazca vo vodných ekosystémoch. Tieto fotosyntetické bunky v planktóne slúžia ako potrava pre bezstavovce. Ryby, kôrovce a ďalší predstavitelia morskej fauny sa živia aj rozsievkami alebo jedia zooplanktón. Hospodársky a vedecký význam rozsievok:

• sa používajú ako indikátory alebo indikátory stavu povrchových vôd;
• tvoria základ pre tvorbu sapropelu (kremelina) na dne nádrží;
• sú súčasťou nerastných ložísk (diatomit a tripoli);
• prispieť k samočisteniu vodných útvarov od množstva anorganických kontaminantov;
• pomáhajú určiť pôvod a vek hornín zo schránok fosílnych foriem.

Rozsievky v akváriu

Obývajú sklenené steny, obývajú povrch kameňov a spotrebičov, pokrývajú listy podvodných mnohobunkových rastlín. Nemajú radi jasné svetlo, preto uprednostňujú tmavé oblasti akvária. S rozsievkami treba bojovať, aby celá umelá biocenóza za sklenenými stenami nebola pokrytá hnedým hlienom. Film a hnedé hrudky je potrebné vyčistiť hneď, ako sa začnú objavovať na kameňoch a zariadeniach. Najťažšie je odstrániť plak z rozsievok na listoch podvodných rastlín.

Prijaté opatrenia by mali byť zamerané na reguláciu osvetlenia a zloženia vody. Jedným z dôvodov "kvitnutia" kvapaliny v akváriu a prírodných nádržiach je nadbytočný obsah silikátov. Ak je minerálov málo, potom je vývoj rozsievok pomalý. Rovnaký efekt spôsobuje dobré osvetlenie akvária, neustále čistenie pohárov a kameňov z kolónií rozsievok.

oddelenie rozsievky ( Bacillariophyta) má viac ako 20 tisíc druhov. Ide o fotoautotrofné tubulokrysty mikroskopickej veľkosti, s výlučne kokoidným talom, ktoré majú obaly vo forme škrupiny oxidu kremičitého. škrupina v tesnej blízkosti plazmatická membrána a skladá sa z dvoch častí: epitéka a hypotéz. Väčšia časť (epitek) sa posúva okrajmi na hypotéku ako veko na krabici (obrázok 3.1). Epithecus pozostáva z plochého alebo konvexného krídla ( epivalva) so zakrivenými okrajmi a lemom opasku ( epicingulum). Hypotéza má podobné časti: krídlo ( hypovalva) so zakrivenými okrajmi a lemom opasku ( hypocingulum). Pásové pásy k sebe tesne priliehajú a tvoria pásškrupina. Vo väčšine rozsievok jeden alebo viac vložte ráfiky, ktoré zväčšujú objem bunky a podporujú jej rast. Tvar škrupiny je rôznorodý a vyznačuje sa predovšetkým typom symetrie ventilu. Ventily s mnohými osami symetrie sa nazývajú radiálne symetrické alebo aktinomorfný. Inak sa hovorí zygomorfný. Zygomorfné chlopne sú symetrické v pozdĺžnom a priečnom smere ( bisymetrické), symetrické len pozdĺž jednej osi ( monosymetrické), zrkadlovo symetrické príp asymetrické.

Vonkajšie a vnútorné vzory škrupiny, pozorované vo svetelnom a elektrónovom mikroskope, sa nazývajú štruktúra škrupiny. Je špecifický pre rôzne taxóny a tvoria ho rôzne štruktúrne prvky, z ktorých sú najdôležitejšie perforácia - systém otvorov rôznych štruktúr umiestnených na chlopniach, ktorými protoplast komunikuje s vonkajším prostredím. Existujú malé póry ( dvorec) a veľké podlhovasté komory pokryté perforovanou fóliou ( alveoly). V krídlach škrupiny môže byť jeden alebo dva hlienové póry cez ktorý sa vylučuje hlien, ktorý slúži na prichytenie rias na substrát a tvorbu kolónií. Zahustenia vyčnievajúce nad vonkajší alebo vnútorný povrch chlopne sa nazývajú rebrá poskytujú pevnosť škrupine. U mnohých rozsievok sa na vonkajšom povrchu schránky vytvárajú výbežky, štetiny, hroty, ostne, ktoré zväčšujú jej povrch a slúžia na spojenie buniek do kolónie. V mobilných rozsievkach je na ventilovej strane škrupiny šev vo forme dvojice priechodných slotov, ako aj uzliny- dva polárne a jeden centrálny (sú to zhrubnutia stien ventilov). Takáto štruktúra škrupiny spolu s malým objemom protoplastu a početnými kvapôčkami oleja zabezpečuje vzlet rozsievok vo vodnom stĺpci. Cez šev dochádza k uvoľňovaniu a cirkulácii cytoplazmy, čo zabezpečuje reaktívny pohyb rias.

Bunky zástupcov oddelenia majú typický eukaryotická štruktúra. Cytoplazma v nich tvorí parietálnu vrstvu alebo sa hromadí na póloch alebo v strede bunky, spája sa s cytoplazmatickými mostíkmi. Nucleus leží v centrálnej mase cytoplazmy alebo v parietálnej vrstve, bližšie k hypoteku (v centrický rozsievky, alebo - v cytoplazmatickom mostíku v priamom kontakte s chloroplastom, bližšie k epiteku (v pennate) (Vysvetlenie pojmov centrický a pennate pozri ďalej v texte). Mitóza otvorené, ale namiesto centriolov sa vykonáva funkcia organizácie deliaceho vretena polárne disky. Nachádza sa v jadre golgiho komplex.

plastidy(chloroplasty) sekundárne symbiotické, rodofytného typu, štvormembránové (dve vonkajšie membrány sú organizované v chloroplastové endoplazmatické retikulum, ktorý ide priamo do shellu jadra). Tylakoidy, zhromaždené v troch a niekedy prepichnuté pyrenoid, k dispozícii pásová lamela. Sada fotosyntetiky pigmenty: chlorofylov a a S, β - a ε -karotény, xantofyly (fukoxantín, diatoxantín, neoxantíny a diadinoxantín), čo určuje farbu talu od svetložltej, zlatej až po zelenohnedú. Bunka môže mať niekoľko mitochondrií s tubulárnymi krístami. Vakuoly - štyri typy: s bunkovou šťavou, s volutín, S chrysolaminarín a s olejov(posledné tri zložky sú asimilačné produkty rozsievky).

vegetatívne rozmnožovanie, najcharakteristickejšia pre rozsievky bunkové delenie na dve časti. Pred delením sa v protoplaste hromadia kvapky oleja, ten sa zväčšuje, odtláča ventily tak, že sa dotýkajú len okrajov ráfikov pletenca. Mitoticky sa delí jadro a potom celý protoplast. Každá nová bunka dostane jednu škrupinovú chlopňu, ktorá je alebo sa stáva epitekom, a hypotéka je dokončená. Viacnásobné vegetatívne delenie vedie k postupnému zmenšovaniu veľkosti buniek v populácii, pretože bunky, ktoré prijímajú hypotéku materskej bunky (stáva sa z nej epiték), neustále dokončujú konštrukciu ešte menšej chlopne (svojej vlastnej hypotéky). K obnove pôvodných veľkostí buniek charakteristických pre daný druh dochádza počas klíčenia spiacich buniek, ako aj v dôsledku sexuálny proces, sprevádzané vzdelávaním auxospóra(rastúce spóry) . Auxospóra narastie do maximálnej možnej veľkosti pre daný druh, potom nadobudne typický tvar a vytvorí schránku. U mnohých druhov rozsievok dochádza k tvorbe auxospór v dôsledku autogamia: Po meióze zostávajú životaschopné dve jadrá, ktoré sa spájajú vo vnútri ich bunky. Vlastne asexuálne rozmnožovanie pre rozsievky nie je typické, niektoré druhy sú však schopné vytvárať mikrospóry, ktorých povaha a spôsoby vzniku ešte neboli skúmané.

sexuálny proces- izo-, hetero- (anizo-) alebo oogamia. V prípade oogamie vzniká pre rozsievky jediné bičíkové štádium – spermie. Má jeden bičík, pokrytý retronémami, jeho axonéme chýbajú centrálne mikrotubuly (vzorec 9+0, namiesto 9+2), radikulárny systém je redukovaný, kde namiesto tripletov sú len dublety mikrotubulov, bazálne teliesko je pritlačené jadro. U niektorých rozsievok spermie nemá bičík a pohybuje sa pomocou pseudopódií. V prípade izo- a heterogamie sú gaméty bez glutélu a prechádzajú z obalu jednej materskej bunky do druhej.

Životný cyklus všetkých rozsievok je diplofázový s gametickou redukciou bez generačnej výmeny.

Za nepriaznivých podmienok prechádzajú rozsievky do kľudového stavu. V tomto prípade sa protoplast presúva na jeden z koncov bunky, stráca bunkovú šťavu a silne sa zmenšuje. Životná aktivita týchto buniek sa obnoví, keď nastanú priaznivé podmienky. Niektoré druhy planktonických jazier sú v tomto stave schopné prečkať zimné obdobie na dne vodných plôch. U mnohých druhov sa pozoruje tvorba cýst oxidu kremičitého.

Rozsievky majú široké rozšírenie a jeden tvoria rôzne biotopy: čerstvé a slané, stojaté a tečúce vodné útvary, vlhké skaly, pôda a dokonca aj orná pôda; schopný žiť na snehu a ľade. Úloha rozsievok v prírode a praktický význam je veľmi veľký: podieľajú sa na tvorbe organickej hmoty a absorpcii uhlíka zo svetového oceánu, sú súčasťou trofických reťazcov vodných ekosystémov, podieľajú sa na cykle kremíka a sedimentácii, sú používa sa pri monitorovaní životného prostredia a archeologickom datovaní sedimentárnych hornín.

Systematika rozsievok je založená na štruktúre obalu, predovšetkým na symetrii chlopní, prítomnosti a štruktúre švu. Oddelenie je rozdelené do troch tried: koscinodiskofické (centrické) - Coscinodiscophyceae (Centrophyceae), krehké (bezšvíkové) - Fragilariophyceae, bacilliariophycium (šitie) - Bacillariophyceae. Posledné dve triedy sa tradične nazývajú penátne rozsievky.

Trieda koscinodyskofytické (Coscinodiscophyceae) kombinuje riasy s radiálne symetrickými (aktinomorfnými) chlopňami, ktoré nemajú šev (obrázok 3.2). Vo väčšine prípadov sú chlopne zaoblené, preto sa často nazývajú centrické rozsievky. Sexuálny proces je oogamia. Trieda obsahuje 22 objednávok.

Najrozšírenejšie objednať Melosirales, ktorej typickým predstaviteľom je Melosira(Obrázok 3.3). Bunky melosyry sú valcovité, pospájané v kolóniách pomocou hlienových valčekov, hrotov alebo zubov. Plášť má vysoké ohyby ventilov a zložitý lem opasku; chlopne sú okrúhle, s malými areolami.

AT životný cyklus Melosyra pozorovala oogamný sexuálny proces. Pohlavné štruktúry sa odlišujú od vegetatívnych buniek. ženská reprodukčná bunka (zodpovedá oogónii) meiózou, po ktorej nasleduje degenerácia troch jadier, produkuje jedno vajíčko. U samca (zodpovedajúceho spermatogónii alebo anterídiu) najskôr vytvorí štvorbičíkovú spermatogénnu bunku, ktorá po meióze vypučí štyri jednobičíkové spermie. Po oplodnení sa zo zygoty vytvorí auxospóra.

zástupcovia trieda fragilariaceae, alebo bezšvové, ( Fragillariphyceae) sú charakterizované zygomorfnými chlopňami bez švu a absenciou bičíkových štádií v životnom cykle. Sexuálny proces izo-, heterogamia, len pre druhy rodu rabdonema je známy oogamický pohlavný proces, ale spermie sú bez bičíkov, pohybujú sa pomocou pseudopódií.

Je známych 12 rádov krehkých rias. Typické objednať - krehký ( Fragilariales), s najbežnejšími zástupcami rodov Fragilaria, Tabellaria,Asterionella(Obrázok 3.4) .

o milý fragilaria ( Fragilaria) bunky často tvoria veľmi dlhé stuhovité kolónie. Plášťové ventily sú lineárne, s priečnymi zdvihmi. Bunky milý asterionella ( Asterionella) sú tyčinkovité, na jednom konci sú chlopne spojené do hviezdicovitých alebo špirálovito stočených hrebeňových pásikov. Ventily sú lineárne, často s rozšírenými hlavami. zástupcovia milý tabellaria ( Tabellaria) chlopne zo strany pletenca majú tvar doštičiek spojených do cik-cak kolónií. Ventily sú lineárne, na koncoch a v strede rozšírené. V prípade heteropólových škrupín (bunkové póly rôznych tvarov), ako v milý poludník ( Meridion), kolónie môžu mať vejárovitý tvar.

Podobné informácie.

KRÁĽOVSTVO Heterokontobiontes (Chromista) – Heterokontes

Oddelenie sa nazýva Diatoms (z gréčtiny. di- dva, objem- rez, disekcia) alebo Bacillaria ( bacil- prútik). Zahŕňa jednobunkové solitérne alebo koloniálne organizmy, takmer vždy mikroskopickej veľkosti; formy viditeľné voľným okom a dosahujúce 2–3 mm. Charakteristická je prítomnosť lastúrnika oxidu kremičitého. Je známych asi 6-10 tisíc druhov.

Bunková štruktúra.

Chloroplasty rozsievok rôznych tvarov, zvyčajne stenových, obsahujú pigmenty - chlorofyly a a c, karotény, fukoxantíny.

V centrických rozsievkach sú chloroplasty početné, malé, u pennatých sú veľké, často laločnaté. Farba chloroplastov je hnedá, žltkastá alebo zlatá. Je to spôsobené tým, že zelené pigmenty - chlorofyly - sú maskované ďalšími žltohnedými xantofylmi, z ktorých prevláda fukoxantín. Môže existovať jeden alebo viac pyrenoidov, vyčnievajú za chloroplast a niekedy sú preniknuté tylakoidmi.

V cytoplazme je veľa kvapiek oleja. Volutin sa vyskytuje vo forme veľkých kvapiek s charakteristickým modrým leskom.

Mitochondrie rozsievok rôznych tvarov (guľovité, oválne, tyčinkovité, vláknité). Golgiho aparát sa nachádza vedľa jadra, pozostáva z niekoľkých diktyozómov (až 20), ktoré obsahujú 4 až 12 cisterien.

Na vrchu plazmalemy je v rozsievkach vytvorený špeciálny bunkový obal - škrupina. Tvorí ju amorfný oxid kremičitý, zložením podobný opálu, preto sa rozsievky často nazývajú "drahé kamene" morí ("opál" v sanskrte znamená "vzácny kameň"). Okrem oxidu kremičitého obsahuje zloženie škrupiny prímes organických zlúčenín a niektorých kovov. Vo vnútri aj vonku je pokrytá tenkou organickou vrstvou pozostávajúcou z pektínových látok. Po smrti riasy sa obsah bunky zničí a zmizne, zatiaľ čo kremenná kostra škrupiny zostáva nezmenená. Nehnije.

Škrupina sa skladá z dvoch polovíc: hornej väčšej - epitéka a nižšie menšie - hypotéz. Epithecus sa nasadzuje na hypotéku ako veko na krabici (obr. 20). Na druhej strane, epithecus pozostáva z epivalva(horné krídlo) a epicingulum(opaskový okraj epitéka); hypotéza je hypovalva(spodné krídlo) a hypocingulum(pásový okraj hypotéky). Dva hľadacie lemy, ktoré sa navzájom prekrývajú, tvoria pás.U rozsievok sa rozlišujú dva výbežky škrupiny, ktoré sa používajú na identifikáciu: pohľad z ventilu az opasku. List je zvyčajne plochý. Jeho zakrivený okraj sa nazýva záhyb krídla, môže byť nízky alebo vysoký. V niektorých rodoch Melozira, Hyalodiscus) chlopne škrupín sú uzavreté priamo okrajmi ohybov chlopní a pás sa vytvára pri delení buniek.

Medzi okrajmi záhybu krídla a lemu opasku sa objavuje vsadená obruba (obr. 23). Môže byť veľa interkalovaných ráfikov, ale najmladší bude vždy v blízkosti ohybu krídla a najstarší v blízkosti opasku. Význam týchto lemov je zabezpečiť rast škrupiny a zväčšenie objemu bunky. U mnohých druhov vyrastajú tenké kremíkové neúplné priečky do bunkovej dutiny z vnútorných stien interkalovaných okrajov - septa. Vždy majú jeden alebo viac otvorov a rozdeľujú klietku na poloizolované komory, čím sa zväčšuje povrch klietok.

Existujú dva hlavné typy krídel: aktinomorfný, cez ktorý možno viesť tri alebo viac osí symetrie (takéto chlopne sú typické pre centrické rozsievky), ako aj zygomorfný, cez ktoré nemožno viesť viac ako dve osi symetrie (takéto chlopne sú charakteristické pre rozsievky pennatej).

Ryža. 23. Rozsievka Pinnularia(na:): ALE- pohľad zo strany pásu; B– pohľad zo strany švu; AT- pozdĺžny rez; G- prierez; D- vegetatívne rozmnožovanie; 1 - epiték, 2 - hypoték, 3 - steh, 4 - uzlík, 5 - chromatofór, 6 - pyrenoidy, 7 - cytoplazma, 8 - jadro, 9 - vakuola, 10 - chlopňa, 11 - pletenec

Škrupina rozsievok je prepichnutá perforáciami, ktoré slúžia na komunikáciu protoplastu bunky s vonkajším prostredím. Perforácie na krídle zaberajú 10–75 % jej plochy. Môžu sa skladať do riadkov, ktoré sú viditeľné ako ťahy.Ťahy môžu byť radiálne, paralelné, zbiehavé. Pevnosť škrupiny je daná zhrubnutiami vyčnievajúcimi nad vonkajší alebo vnútorný povrch chlopne, nazývané rebrá.Na povrchu chlopne sa často vytvárajú bodce, štetinky, výbežky, ostne, ktoré sa podieľajú na tvorbe kolónií.

Niektoré penátne rozsievky majú systém šitia. Štrbinovitý steh pozostáva z páru pozdĺžnych štrbín (švových konárov), ktoré sa nachádzajú na šerpe. Kanálový shovim má tvar rúrky umiestnenej v hrúbke chlopne, jej hrebeňovité zhrubnutie - kýl , alebo pterygoidný výrastok obklopujúci chlopňu pozdĺž okraja - krídelka . Kanálovitý šev komunikuje s vonkajším prostredím pomocou tenkej štrbiny, s vnútornou dutinou bunky - pomocou otvorov. Stehy rozsievok zabezpečujú komunikáciu medzi protoplastom a vonkajším prostredím a podieľajú sa aj na pohybe.

Jadro je veľké, obsahuje 1–8 jadierok; počas mitózy miznú Centrioly chýbajú. Centrami organizácie mikrotubulov sú platničky (obr. 24). Sú umiestnené na póloch vretena. Mikrotubuly vretena sa tvoria mimo jadra, potom prechádzajú do jadra cez zničené oblasti jeho obalu; jadrový obal postupne mizne. U rozsievok je teda mitóza otvorená. V počiatočných štádiách mikrotubuly cestujú z pólu na pól. Zdá sa, že chromozómové kinetochory sa pripájajú k pólovým mikrotubulom. V anafáze sa chromozómy pohybujú smerom k pólom, v neskorej anafáze sa vreteno predlžuje. Cytokinéza sa uskutočňuje v dôsledku vytvorenia štiepnej brázdy invagináciou bunkovej membrány z periférie do stredu. Cytokinéza je ukončená tvorbou membrán dcérskych jadier. Rovina bunkového delenia u rozsievok vždy prebieha v rovine rovnobežnej s chlopňou.

Ryža. Obr. 24. Mitóza u penátnych rozsievok (podľa: C. Hoek van den et al., 1995): A – interfáza, takmer pred profázou; B - profáza; B - metafázové vreteno delenia; G - anafázové vreteno delenia; 1 - stred mikrotubulov; 2 - plášť jadra; 3 - profázové vreteno; 4 - polárna doska; 5 - Golgiho prístroje; 6 - kinetochore; 7 - chromatid; 8 - chromozomálny mikrotubul; 9 - interpolárny mikrotubulus

Doprava.

Voľne žijúce bacily sa pohybujú po substráte, akoby sa plazili po strane ventilu. Pohyb nastáva rovnomerne alebo trhavo v smere pozdĺžnej osi bunky, navyše striedavo, teraz v jednom smere, potom v druhom, priamo proti nej. Rozsievky so švom sú schopné aktívneho posuvného pohybu. Tento pohyb sa vykonáva rýchlosťou 0,2–25 µm/s. O mechanizme ich pohybu bolo predložených niekoľko hypotéz. Jedna z hypotéz spája pohyb rozsievok s uvoľňovaním hlienu cez šev, ktorý zahŕňa fibrilárne polysacharidy. Premieňajúc sa na vlákna, ktoré sú vrhané dopredu pozdĺž substrátu, zabezpečujú pohyb rozsievok. Predpokladá sa, že proteíny kinezín a/alebo dyneín sú hnacou silou, ktorá vedie k vysunutiu týchto vlákien. Ďalšia hypotéza dáva do súvisu pohyb rozsievok s trením cytoplazmy cirkulujúcej v stehu. Trením prúdiacej cytoplazmy o substrát vzniká motorická sila, ktorá posúva bunku opačným smerom ako jej prúdenie. Tretia hypotéza vysvetľuje pohyb striedavým naberaním vody a jej vyhadzovaním z opačného konca bunky. Výstup prúdu vody mení rozloženie hydrostatického tlaku v tele riasy, vďaka čomu sa riasa pohybuje v smere opačnom k ​​prúdeniu.

Rozmnožovanie. U rozsievok dochádza k vegetatívnemu a sexuálnemu rozmnožovaniu (izogamia, heterogamia a oogamia).

sexuálny proces v centrických a niektorých penátnych rozsievkach, ogamné .

Jedno alebo dve vajcia; sú oplodnené vo vnútri oogónia alebo zriedkavejšie po vstupe do vody. Po oplodnení vzniká diploidná zygota, z ktorej sa vyvinie rastúca auxospóra, ktorá je oblečená do škrupiny, ktorá postupne nadobúda štruktúru charakteristickú pre tento druh a mení sa na vegetatívnu bunku. Vo väčšine penátových rozsievok je pohlavný proces izogamný, ale bičíky v gamétach chýbajú (obr. 25, ALE). Pred izogamiou dochádza k meióze, v dôsledku ktorej sa tvoria 1-2 haploidné gaméty. Fúzia prebieha tak, že gaméta z jednej bunky sa plazí do druhej. Mobilné gaméty možno považovať za mužské a zostávajúce na mieste za ženské.

vegetatívne rozmnožovanie.Častejšie sa rozmnožovanie rozsievok vyskytuje vegetatívne, rozdelením bunky na dve časti. Pri delení sa obe chlopne od seba vzdialia, až sa okraje navzájom dotýkajú, potom sa bunkový obsah rozdelí na dve symetrické polovice v rovine pletenca. Každá z dvoch novovzniknutých buniek vyvíja polovicu škrupiny (krídla), ktorá jej chýba, a posúva ju do starej polovice, ktorú zdedila. Vo voľne žijúcich rozsievkach sa mladé bunky rýchlo oddeľujú a rozptyľujú, zatiaľ čo v koloniálnych zostávajú blízko seba. Keďže pri ďalšom opakovaní procesu delenia sa do starých vždy vkladajú nové chlopne, a teda ich je menej, tak by sa po množstve delení malo výrazne obmedziť generovanie rozsievok. Bunky, ktoré dosiahli minimálny rast, sa rôznymi spôsobmi vracajú do svojej pôvodnej veľkosti. Po prvé, menšia z výsledných buniek sa už nemusí deliť. Po druhé, u niektorých rozsievok sú pásy škrupiny pružnejšie. Po tretie, je možné oddeliť časti škrupiny a vyrovnať rozdiel vo veľkosti medzi epitékom a hypotékom. Po štvrté, zmenšenie veľkosti buniek v rozsievkách je v protiklade s ich zväčšením v dôsledku pohlavného procesu prostredníctvom tvorby auxospór.

Keď sa vytvorí auxospóra, dochádza k procesu kopulácie, čo vedie k vytvoreniu zygospóry. Dve bunky sa k sebe priblížia, odklopia chlopne, ich protoplasty sa spoja, sú obklopené hustou celulózovou membránou, potom zväčšia svoj objem a premenia sa na auxospóru, čím vznikne nový jedinec, výrazne väčší ako jeho rodičia.

Redukčné delenie u rozsievok sa pozoruje pred tvorbou gamét, preto sú vegetatívni jedinci diploidné organizmy a životný cyklus rozsievok je diplobiontný s gametickou redukciou.

odpočinkové fázy. Za nepriaznivých podmienok môžu rozsievky vytvárať spóry a spiace bunky. Tieto štruktúry sú bohaté na rezervné látky, ktoré budú potrebné počas klíčenia. Pokojové bunky sú morfologicky veľmi blízke vegetatívnym bunkám, zatiaľ čo obal spór sa stáva hrubším, zaobleným a mení sa jeho ornament. Pokojové bunky sa zvyčajne vyvíjajú v prostredí s nízkym obsahom rozpusteného kremíka, pričom spóry naopak vyžadujú prítomnosť dostatočného množstva kremíka na vybudovanie vlastného hrubého obalu. Pokojové bunky sú tvorené častejšie sladkovodnými centrickými a pennatými rozsievkami, zatiaľ čo spóry sú tvorené centrickými morskými rozsievkami. Pokojové bunky aj spóry môžu prežiť desaťročia.

Ryža. 25. Schéma pohlavného procesu a tvorby auxospór penátových rozsievok (A) - napr. gomfonémy a centrické rozsievky (B) ako príklad Melozirs(podľa: L. L. Velikanov et al., 1981): 1 - vývoj spermií; 2 - vývoj vajíčka; 3 - hnojenie; 4 - tvorba auxospór

Systematika

Zvláštny pohyb a škrupina oxidu kremičitého viedli viac ako raz k klasifikácii bacilov ako živočíchov. V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že rozsievky sú riasy. Väčšina výskumníkov ich prideľuje špeciálnemu oddeleniu. Predpokladá sa, že asi 6-12 tisíc druhov patrí do oddelenia Rozsievky, ale niektorí autori sú presvedčení, že skutočný počet druhov rozsievok môže dosiahnuť 1 milión.Vo väčšine systémov sa rozsievky považujú za oddelenie Bacillariophyta s dvoma triedami. : Centric - Centrophyceae a Pennate - Pennatophyceae.

Trieda Pennate rozsievky - Pennatophyceae

Penátne rozsievky zvyčajne zahŕňajú pohyblivých jednobunkových a koloniálnych zástupcov, cez chlopňu, cez ktorú možno ťahať jednu alebo dve osi symetrie, chlopne majú šev. Sexuálny proces je izogamný.

Rod Navicula má jednotlivé bunky, zvyčajne pohyblivé, zriedkavo uzavreté v želatínových obaloch, jednoduché alebo rozvetvené, vo vnútri ktorých bunky zostávajú pohyblivé (obr. 26, AT). Chlopne sú pozdĺžne symetrické, lineárneho až eliptického tvaru. Štruktúra ventilu pozostáva z priečnych pruhov usporiadaných paralelne a radiálne. Dva veľké lamelárne chromatofóry sú umiestnené pozdĺž bunky a priľahlé k jej opasku. Druhy sú rozšírené v sladkých a brakických vodných útvaroch, menej časté v moriach. Väčšinou bentické a zriedkavo planktónne.

Ryža. 26. Rozsievky (podľa:): ALE – Pleurosigma; B – Cymbella; AT – Navicula; G – Synedra; D – tabellaria; E – rozsievka; A – Meridion; Z – Cyclotella: 1 - šev, 2 - uzol

Rod rozsievka- bunky sú pospájané do stuhovitých a cik-cak kolónií, niekedy do hviezdicovitých (obr. 26, E). Pancier od pletenca je lineárny, s pravými uhlami, niekedy sú prítomné interkalované okraje, chýbajú prepážky. Ventily sú eliptické až lineárne, konštrukcia ventilov je tvorená hrubými priečnymi rebrami a jemnými priečnymi zdvihmi. Axiálne pole nitkovité, sotva viditeľné. Na koncoch chlopne sa nachádzajú rhymoportulae. Chromatofory malé, zrnité, početné. Sladkovodné druhy, prevažne bentické.

Rod tabellaria- bunky sú od pletenca pravouhlé, elipsovité až predĺžené lineárne (obr. 26, D, ryža. 27, G). Sú tam interkalované ráfiky so septami. Chýba šev. Sladkovodné epifyty.

Rod Nietzschia- bunky od tyčinkovitého až po elipsovité, rovné, zriedkavo zakrivené, jednotlivé, veľmi zriedkavo spojené do vláknitých alebo rozvetvených kolónií. Chlopne lineárne, zriedkavo kopijovité a eliptické, s karinami a priečnymi pruhmi. V kýle je kanálovitý šev. Jeden lamelárny chromatofór je umiestnený pozdĺž bunky pozdĺž jej uhlopriečky alebo priľahlej k jednej zo strán pletenca. Morské, brakické a sladkovodné, častejšie bentické druhy (príloha 3B).

Ryža. 27. Bezšvové rozsievky: ALE – Synedra; B – Fragilaria; AT – Asterionella; G – tabellaria: 1 - mušľa z krídla, 2 - mušľa z podpásovky

Trieda Centrické rozsievky - Centrophyceae

Centrické rozsievky sú jednobunkové a koloniálne formy, cez ventil ktorých možno nakresliť tri alebo viac osí symetrie, v ktorých nie je aktívna pohyblivosť, na škrupine nie je žiadny šev a je pozorovaný oogamický sexuálny proces. Druhy centrických rozsievok sú veľmi široko zastúpené v planktóne morí a oceánov ako jeden z hlavných producentov organickej hmoty.

Rod koscinodiscus-bunky diskoidné, zriedka lentikulárne, vždy osamelé. Škrupina je zvyčajne drsná, často s interkalovanými okrajmi (obr. 28, B). Ventily sú okrúhle, ploché, konvexné, niekedy zvlnené. Autor:

Ryža. 28. Centrické rozsievky: ALE – Cyclotella; B – koscinodiscus; AT – Melozira; G – Aulacozira; D – Hetoceros z opasku, časť reťaze: 1 – pohľad z krídla, 2 – pohľad z opaska

okraj chlopne má často krúžok malých tŕňov umiestnených pod určitým uhlom. Chromatofory sú početné platne umiestnené po celom povrchu bunky. Jadro je centrálne, prilieha k jednej z chlopní, zriedkavo je zavesené na cytoplazmatických vláknach v strede bunky. Morské druhy, prevažne planktón. Často sa vyskytuje vo veľkých množstvách v odsolených morských oblastiach a vo vnútrozemských brakických moriach.

Rod Rhizosoleniya má cylindrické bunky. Bunky sú často na výšku silne pretiahnuté, vo forme dlhej palice, rovné, zriedkavo mierne zakrivené, osamelé, zriedkavo spojené do vláknitých kolónií. Pancier je v priereze okrúhly až elipsovitý, veľmi tenký. Existujú početné interkalované lemy, prstencovité, lichobežníkové, kosoštvorcové a šupinaté. Ventily vo forme uzáveru s predĺženým vrcholom, ktorého koniec pokračuje vo forme hrotu, štetiny alebo výrastku. Početné chromatofóry, zrnité alebo diskoidné, sa často hromadia v strede bunky okolo jadra. Morské, planktónne druhy (príloha, 3B).

Rod Hetoceros- bunky sú nízkovalcové, reťazovo spojené, menej často jednotlivé (obr. 28, D). Ventily sú eliptické, ploché, konvexné alebo konkávne. Z pólov chlopne vybieha jedna tenká štetina, pomocou ktorej sú bunky spojené do kolónií. V tomto prípade sa chlopne susedných buniek v reťazci dostávajú do vzájomného kontaktu, ohýbajú sa a krížia, pomerne často sa v mieste kontaktu spájajú. Koncové štetiny reťaze sa zvyčajne líšia od ostatných v dĺžke, hrúbke a smere. Otvory medzi susednými krídlami v reťazci sa nazývajú okná, ktorých obrysy môžu byť veľmi odlišné. Rod zahŕňa veľké množstvo výlučne planktonických druhov, ktoré tvoria väčšinu pobrežného fytoplanktónu morí a oceánov.

Ekológia a význam

Typy rozsievok sú v prírode široko rozšírené, nachádzajú sa vo všetkých druhoch biotopov. Rozsievky žijú v morských, brakických a rôznych sladkých vodách: v stojatých (jazerá, rybníky, močiare), ako aj v tečúcich (rieky, potoky, zavlažovacie kanály). Sú bežné v pôde, izolované zo vzoriek vzduchu a tvoria bohaté spoločenstvá v arktických a antarktických ľadoch. Rozsievky vo vodných ekosystémoch počas roka dominujú ostatným mikroskopickým riasam. Sú bohaté ako v planktóne, tak aj v perifytóne a bentose. V planktóne morí a oceánov dominujú centrické formy rozsievok, aj keď sú s nimi zmiešané aj niektoré penátové formy. V planktóne sladkovodných útvarov naopak prevládajú rozsievky penátne. Bentické (spodné) spoločenstvá sa vyznačujú aj veľkou rozmanitosťou a množstvom rozsievok, ktoré zvyčajne žijú v hĺbke nie viac ako 50 m. Bentické bacily sa plazia po substráte alebo sa prichytávajú pomocou slizníc, rúrok a vankúšikov .

Rozsievky sa hojne vyskytujú v stojatých vodách (rybníky, mláky, priekopy), pričom na dne a pri brehu vytvárajú žltohnedé slizniaky. Nachádzajú sa v minerálnych prameňoch, vo vodných fajkách, dokonca aj v karafách s vodou, na povrchu vlhkých skál, kameňov, dreva, zeminy (napríklad v kvetináčoch s rastlinami) atď. Niektoré typy epifytických rozsievok sa viažu na more a sladkovodné riasy, niekedy v takom množstve, že sa riasy stanú jednoducho na nepoznanie. Po vyschnutí vodných plôch môžu byť rozsievky spolu s prachom zdvihnuté vetrom a prenesené na veľké plochy. Mnohé druhy sú skutočne kozmopolitné a nachádzajú sa všade. Druhové zloženie bacilov vo vodných útvaroch je determinované komplexom abiotických faktorov, z ktorých má veľký význam predovšetkým salinita vody. Druhy pôrodu Rhizosoleniya, Skeletonema, Hetotseros, Biddulphia, Schizonema, Striatella sú typické morské. Morské formy sú zvyčajne väčšie a majú pevnejšie ulity. Väčšina zástupcov rodov žije v sladkých vodách. Cymbella, Fragilaria, Navicula, Gomphonema. Nemenej dôležitým faktorom pre vývoj rozsievok je teplota, stupeň osvetlenia a kvalita svetla. Rozsievky vegetujú v rozmedzí 0–70 0 С, ale v pokoji sú schopné tolerovať nižšie alebo vyššie teploty.

Spoločenstvá znečistenia a epibiontov. Rozsievky zaujímajú dominantné postavenie medzi epifytmi vyšších rastlín a makroskopických rias v sladkých vodách a moriach. Mnoho morských živočíchov môže byť vystavených znečisteniu rozsievkou, od kôrovcov až po veľryby. Takéto riasy sú tzv epizoity. Medzi rozsievkami sú endosymbionty ktoré žijú v hnedých riasach, foraminiferách atď.

Bacily majú v prírode veľký význam. Rozsievky tvoria významnú masu fytoplanktónu začiatok potravinového reťazca. Jedia ich zooplanktónové organizmy, ako aj mláďatá a dospelé ryby. Poskytujú asi štvrtinu organickej hmoty na celej planéte a sú najdôležitejšími producentmi organickej hmoty v oceánoch. Hlavnú úlohu zohrávajú bacily cyklovanie kremíka, ktorá ročne absorbuje asi 3 miliardy ton zo svetového oceánu.

Bilinský (Bilín v Čechách) leštenie bridlice, ktorého ložiská s hrúbkou 0,6–5 metrov sa stali známymi skôr ako iné, všetky pozostávajú z schránok rozsievok a hlavnú hmotu tvorí iba jeden druh, ktorý ešte stále žije - Melosira sa vzďaľuje. Veľké ložisko lüneburských vresovísk dosahuje hrúbku až 13 m; pozostáva hlavne z Synedra ulna. Ložisko pri Berlíne dosahuje 30 m; stojí na ňom samotná časť mesta. Podobné ložisko sa nachádza neďaleko Koenigsbergu. Všetky tieto ložiská sú nedávneho pôvodu. Existujú však aj oveľa starodávnejšie, súvisiace s treťohorami. Na takomto ložisku sa nachádza napríklad mesto Richmond v Spojených štátoch amerických. Rozsievky sa nachádzajú aj v jantári (terciárny útvar). V Rusku sa ložiská bridlíc našli v regiónoch Uljanovsk a Penza a na Sibíri.

Rozsievky hrajú dôležitú úlohu v sedimentácia na dne oceánu. Schránky planktonických rozsievok, uložené po odumretí rias na dne morských a sladkovodných panví, tam vytvorili husté usadeniny. diatomit(horská múka) - hmota bielej alebo svetlošedej, svetlá, pórovitá a tvrdá. Diatomit je 50–80 % škrupín rozsievky.

Hrúbka vrstvy diatomitu na niektorých miestach dosahuje niekoľko stoviek metrov. Veľké ložiská diatomitu v Rusku sa nachádzajú v Ťumeni, regióne Volga, Primorskom území a na mnohých ďalších miestach. Len na území Ťumenskej oblasti dosahujú ložiská diatomitov objavené v minulom storočí 500 × 10 12 m 3 . Verí sa, že tento objav možno prirovnať k objavu zásob ropy a zemného plynu za Uralom, keďže diatomit je viacúčelová surovina. Slúži ako zdroj asi 100 rôznych produktov, používa sa ako materiál na výrobu optického skleneného vlákna, tekutého skla, ako filtračný prostriedok v rôznych priemyselných odvetviach, ako leštiaci a brúsny materiál. Používa sa a ako stavebný materiál, ako aj pre výrobu dynamitu.

Horská múka slúži ako dobrý leštiaci prostriedok (tripolis), používa sa na prípravu ľahké tehly(tehly Fabroni) a niekedy sklo; ďalej ide na výrobu dynamitu, na ktorý sa zmiešava s nitroglycerínom. Horská múka v núdzi sa používal na jedlo medzi Laponcami, Tungusmi a inými polodivokými kmeňmi (jedlá zem). Horská múka sa buď jedla priamo, alebo sa miešala s obyčajnou múkou a pečeným chlebom. Výživová hodnota horskej múky je s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobená tými zvyškami organických látok, ktoré sú stále zachované v mŕtvych riasach.

Schránky rozsievok sú dlho zachované vo fosílnom stave, takže ich používa sa na určenie pôvodu a veku rôznych sedimentárnych hornín. Rozsievky sú mimoriadne dôležité pri monitorovaní životného prostredia, pretože slúžia ako dobro ukazovatele organického znečistenia vodného prostredia.

Masový rozvoj niektorých druhov rozsievok však môže mať negatívny význam. Zistilo sa, že množstvo rozsievok obsahuje toxíny. Takže zástupcovia rodov Pseudonitshiya a Nitshia tvoria kyselinu domoovú, ktorá spôsobuje amnéziu otravy u ľudí a zvierat. Táto kyselina je rozpustná vo vode a nerozpustná v organických rozpúšťadlách. Kyselina domoová bola prvýkrát izolovaná z makroskopickej červenej riasy Chondria (japonsky „domov“ – odtiaľ názov kyseliny). V roku 1987 bolo v Kanade zaznamenaných viac ako 100 prípadov otravy ľudí týmto toxínom po konzumácii mušlí, štyri obete zomreli. Príznaky otravy sú v miernom prípade nevoľnosť, vracanie, hnačka; v ťažkom prípade zmizne citlivosť na bolesť, objavia sa halucinácie a stratí sa krátkodobá pamäť. Rozsievky môžu upchať ústie riek a prístavy, často spôsobujú kvitnúca voda a sú príčinou vzhľadu v ňom nepríjemné pachy. Upchávanie žiabrov zvierat, rozsievky spôsobujú ich smrť.

testovacie otázky

1. Aké sú všeobecné vlastnosti rozsievok

2. Stavba schránky rozsievok.

3. Aké pigmenty a druhy výživy poznáme u bacilov?

4. Ako sa rozmnožujú rozsievky? Životný cyklus rozsievok.

5. Opíšte rozsievky pennatej triedy.

6. Uveďte popis rozsievok centrickej triedy.

7. Vymenujte typických predstaviteľov penátnych a centrických rozsievok.

8. V ktorých biotopoch sa nachádzajú rozsievky?

9. Význam rozsievok pre prírodné ekosystémy.

10. Ekonomický význam rozsievok.

Toto oddelenie zahŕňa jednobunkové a koloniálne mikroskopické riasy od svetložltej až po tmavohnedú farbu, s výlučne kokoidnou štruktúrou tela. Rozsievky sú rozsiahlou skupinou organizmov, ktorá má podľa rôznych autorov od 12 do 25 tisíc druhov.

Rozsievky sa vyznačujú zvláštnym bunkovým obalom – obalom z amorfného oxidu kremičitého, zložením pripomínajúcim opál, s prímesou kovov (hliník, železo, horčík) a organickou zložkou.

Škrupina sa skladá z dvoch polovíc, ktoré sú položené na seba ako veko na krabici. Väčšia polovica je epithecus, menšia polovica je hypotéka. Každá polovica je tvorená plochým alebo viac-menej vypuklým krídlom, ktoré je svojim ohybom spojené s opaskovým prstencom, prípadne vencom. Epithecus prekrýva svojim pásovým prstencom pásový prstenec hypotéky. U mnohých rozsievok sa medzi ohybom chlopne a opaskovým prstencom vytvárajú interkalované lemy rôznych tvarov a v rôznom počte. Na interkalovaných okrajoch sa vyvíjajú septa, ktoré rozdeľujú bunku na komôrky.

Na povrchu škrupiny a na vnútornej strane je tenká vrstva organickej hmoty. Na chlopni škrupiny sú bodky, ťahy, bunky, rebrá atď. Sú to buď póry, alebo komory, ktoré sa otvárajú dovnútra alebo von, alebo sa striedajú tenké a hrubé časti škrupiny. Ich dno je zvyčajne posiate množstvom otvorov. Celková plocha otvorov v plášti je 75% plochy ventilu. Množstvo foriem obsahuje rôzne výrastky škrupiny, pomocou ktorých sa bunky spájajú do kolónií.

V chlopni plášťa mnohých rozsievok sa nachádza steh vo forme dvoch (zriedka jednej) pozdĺžnych, trochu zakrivených štrbín (štrbinovitý šev) alebo vo forme rúrkovej štruktúry komunikujúcej s vonkajším prostredím so štrbinou a so bunková dutina množstvo otvorov oddelených silicifikovanými prepážkami (kanálovitý šev). Riasy so švom sa môžu aktívne pohybovať.

Existuje množstvo hypotéz týkajúcich sa mechanizmu pohybu rozsievok. Predpokladá sa, že pohyb bunky je spôsobený pohybom cytoplazmy v medzere alebo kanáli stehu alebo prúdením vody v dutine stehu. Existujú dôkazy, že počas kontrakcie fibríl umiestnených v blízkosti stehu sa pohybová látka uvoľňuje smerom von a zanecháva hlien na substráte.

Bunky sú jednojadrové. Diploidné jadro obsahuje 1–8 jadierok. Cytoplazma sa nachádza v bunke s tenkou vrstvou steny a v niektorých prípadoch je v strede bunky vo forme mostíka, v ktorom je lokalizované jadro. Zvyšok, väčšina bunky je vyplnená vakuolou. Chromatofory sa líšia tvarom, veľkosťou a polohou. Zvyčajne sú parietálne, vo forme jednej alebo dvoch veľkých dosiek alebo početných diskov.

Chromatofory sú obklopené systémom membrán. Matricu chromatofóru pretínajú tri tylakoidné lamely. Je tam pásová lamela. Pyrenoid je centrálny. Chromatofory rozsievok obsahujú pigmenty: chlorofyl a a Sβ- a ε-karotény a xantofyly (fukoxantín, diadinoxantín, diatoxantín atď.). Heterotrofné bezfarebné formy pigmentov nemajú. Asimilačnými produktmi sú lipidy, volutín, chrysolaminarín.

Kolónie rozsievok sa tvoria z jednej bunky v dôsledku postupných delení. Bunky sú spojené v kolónii pomocou hlienu, tŕňov, rohov a iných výrastkov škrupiny. Slizničné kolónie sú zvyčajne beztvaré hrudky alebo filmy hlienu, v ktorých sú bunky usporiadané náhodne. Tvar kolónií, ktoré nemajú spoločný hlien, je určený spôsobom spojenia buniek a obrysmi chlopní. Často sú kolónie vo forme vlákien, stuhovité, vejárovité, reťazovité, hviezdicovité, huňaté.

Rozsievky sa rozmnožujú vegetatívne a pohlavne.

Počas vegetatívneho delenia sa obsah bunky zväčšuje, čím sa epitéka a hypotéka od seba odtláčajú tak, že sa dotýkajú len okrajov okrajov pletenca. Jadro sa delí mitoticky. Protoplast bunky sa delí na polovicu rovnobežne s chlopňami. Každý z vytvorených protoplastov má polovicu obalu starej bunky a dopĺňa druhú, menšiu (hypotéza). Potom sa oddelia novovzniknuté bunky v jednobunkových formách, ale nie v koloniálnych. Takéto viacnásobné delenie vedie k postupnému znižovaniu veľkosti buniek v populácii.

Obnovenie pôvodnej veľkosti buniek nastáva v dôsledku sexuálneho procesu.

U niektorých rozsievok (penátov) sa sexuálny proces podobá konjugácii jednobunkových zelených rias. Dve bunky sa k sebe približujú, pokryté hlienom. V každej bunke sa jadro redukuje redukciou na štyri, z toho tri u niektorých druhov a dve degenerované u iných. V prvom prípade sa z protoplastu celej bunky stane gaméta, v druhom prípade sa z nej vytvoria dve gaméty. Dve prokopulované bunky teda produkujú jednu alebo dve zygoty.

U centrických rozsievok je sexuálny proces oogamný. V niektorých bunkách sa po meiotickom rozdelení jadra vytvorí jedno, menej často dve vajíčka, v iných zvyčajne 4 jednoduché alebo biflagelované spermie. Po oplodnení vajíčka spermiou sa vytvorí zygota, ktorá vytvára pektínovú membránu a mení sa na auxospóru.

Životný cyklus rozsievok prebieha v diploidnej fáze s gametickou redukciou.

Rozsievky priamo nesúvisia s inými oddeleniami rias. Zloženie pigmentov, produkty asimilácie, obsah kremíka v bunkových membránach a pokojové spóry však naznačujú ich vzdialenú príbuznosť so zlatými, žltozelenými a hnedými riasami. Všetky tieto delenia pochádzajú pravdepodobne z fotosyntetických bičíkovcov s prevahou hnedých pigmentov.

Silikátové schránky rozsievok sú dobre zachované ako fosílie. Najstaršie fosílne rozsievky sú známe z kriedových usadenín z obdobia druhohôr. V sedimentoch sa našli prvé morské centrické formy, s primitívnou schránkou, bez opasku. V kriedových vrstvách sa našli aj penátne vrstvy, spočiatku bezšvíkové. Na konci paleogénu sa prvé rozsievky so štrbinovitým stehom objavujú na jednej chlopni, potom na oboch chlopniach. Neskôr sa objavujú druhy s pokročilejšími typmi švíkov, vrátane kanálových foriem.

Rozsievky sú rozšírené organizmy. Nachádzajú sa v nádržiach a potokoch, v sladkej i slanej vode, na vlhkých skalách, v pôde, v horúcich prameňoch, na snehu a ľade. V planktóne morí a oceánov prevládajú centrické rozsievky, v planktóne sladkovodných útvarov prevládajú rozsievky penátne. Medzi bentickými formami sú penátové najrozmanitejšie. Epifytické rozsievky, ako aj rozsievky, ktoré sa vyvíjajú v eutrofných jazerách a nádržiach, sú druhovo a kvantitatívne bohatšie.

V moriach a oceánoch tvoria rozsievky až 80 % alebo viac z celkového druhového zloženia rias, čím vytvárajú polovicu celej organickej hmoty oceánu a takmer štvrtinu produkcie živej hmoty planéty.

Rozsievky sú hlavným článkom vo všeobecnom trofickom reťazci vodných biocenóz. Planktonické rozsievky slúžia ako potrava pre bezstavovce, tie druhé pre ryby a iné vodné živočíchy. Mnohé ryby sa živia priamo rozsievkami. Úloha rozsievok pri samočistení vodných útvarov pred znečistením je veľká. Mnohé rozsievky sa používajú ako indikátory znečistených vodných útvarov. Mŕtve rozsievky tvoria rozsievkové kaly a sapropely, ako aj horniny – rozsievky a tripoly, ktoré sa využívajú v rôznych odvetviach priemyslu a v stavebníctve. Schránky fosílnych rozsievok umožňujú určiť pôvod a vek sedimentárnych hornín.

Rozdelenie rozsievok do tried je založené na symetrii škrupiny zo strany chlopne.

Trieda centrické rozsievky ( Centrophyceae)

Rozsievky tejto triedy sú zastúpené jednobunkovými a koloniálnymi formami. Chlopne panciera sú zvyčajne zaoblené a majú radiálnu štruktúru. Chromatofory sú častejšie vo forme malých zŕn alebo dosiek, menej často vo forme jednej alebo niekoľkých veľkých dosiek. Riasy nemajú aktívnu pohyblivosť, pretože nemajú šev. Sexuálny proces je oogamný. Sú to prevažne morské planktónové formy. Veľmi stará skupina, ktorej zástupcovia sú známi zo začiatku kriedy.

Costinodiscal poriadok ( Coscinodiscales). Bunky sú osamelé alebo spojené do vláknitých alebo reťazovitých kolónií. Tvar škrupiny je šošovkovitý, elipsoidný, guľovitý, valcový. Krídla sú okrúhleho tvaru. Na chlopni sú areoly, rebrá, tubulárne výrastky.

Rod Cyclotella ( Cyclotella). Bunky vo forme nízkej okrúhlej krabice. Okrajová zóna chlopne má radiálne pruhy alebo rebrá, stredná zóna je viac-menej konvexná a zvyčajne bez štruktúry. Chromatofory vo forme malých doštičiek sú lokalizované v parietálnej cytoplazme. Bunky Cyclotella sú niekedy spojené hlienom alebo štetinami do priamych alebo zakrivených vlákien. Druhy rodu Cyclotella sa často vyskytujú v planktóne a znečistení stojatých vôd a potokov.

rod Melozira ( Melosira). Vláknité kolónie, zvyčajne pozostávajúce z cylindrických buniek. Bunky sú spojené okrajovými tŕňmi alebo hlienom. Chlopne sú vždy okrúhle, často pokryté radiálne usporiadanými pórmi. Chromatofory sú početné vo forme diskov, často s periférnymi lalokmi. Žije hlavne v planktóne a bentose sladkovodných a slaných vôd.

Biddulphic order ( Biddulphiales). Bunky sú osamelé alebo často spojené okrajovými tŕňmi, setae alebo rohmi do reťazovitých kolónií. Škrupina je valcová alebo prizmatická (elipsoidná). Ventily sú okrúhleho, eliptického, trojuholníkového alebo mnohouholníkového tvaru s výrastkami na póloch. Štruktúra chlopní vo forme veľmi malých alebo veľkých areol. Väčšinou výhľad na more.

Rod Hetoceros ( Chaetoceros). Bunky sú valcovité, s dlhými dutými chlopňami alebo tŕňmi na póloch ich chlopní. Pomocou štetín sú bunky spojené do reťazcov. Setae susedných buniek sa krížia na báze a vytvárajú vláknitú kolóniu. Chromatofory vo forme jednej alebo dvoch dosiek alebo početných malých zŕn. Väčšinou obyvatelia planktónu morí a oceánov.

Trieda Cirrus alebo rozsievky Pennate ( Pennatophyceae)

Jednobunkové a koloniálne formy bunky sú lineárne eliptické, kopijovité, klavatovité, zriedkavo zaoblené na strane chlopne. Štruktúra chlopne vzhľadom na pozdĺžnu os je zvyčajne perovitá. Cez klapky je možné nakresliť jednu alebo dve roviny symetrie. Existujú asymetrické krídla. Chromatofory sú zvyčajne vo forme veľkých dosiek. Mnohé formy sú mobilné, majú štrbinové a kanálové švy. Sexuálny proces sa podobá konjugácii v konjugátoch. Sladkovodné a morské riasy, žijúce hlavne v bentose na rôznych substrátoch.

Bezproblémová objednávka ( Araphales). Bunky sú jednotlivé alebo spojené v kolóniách rôznych tvarov. Okenice bez švu.

Rod Sinedra ( Synedra). Bunky sú zvyčajne tyčinkovité, osamelé alebo vo forme fascikulárnych hviezdicových kolónií, voľne plávajúce alebo pripojené k substrátu. Na ventilovej strane plášťa je priečne šrafovanie. Existujú dva chromatofóry (lamelárne) alebo mnohé (granulárne). Vyskytujú sa v bentose a znečistení, menej často v planktóne.

Rod Fragilaria ( Fragilaria). Bunky sú veľmi podobné bunkám synedry, ale sú spojené chlopňami do stuhovitých alebo cikcakovitých kolónií. Pancier je lineárny od pletenca, od ventilu - od úzko lineárneho až po kopijovitý. Druhy rodu žijú hlavne v sladkých vodách (zvyčajne v litoráli), ale často sa vyskytujú v planktóne vodných útvarov, väčšinou eutrofického typu.

Rod tabellaria ( Tabellaria). Bunky zo strany pletenca často vyzerajú ako taniere, spájajú sa do cikcakových, stuhovitých a hviezdicovitých kolónií. Bunky s interkalovanými okrajmi a septami. Chromatofory vo forme malých zŕn. Nachádzajú sa v pobrežiach a planktóne sladkých vôd.

Rod rozsievky ( Diatoma). Kolónie sú podobné kolóniám Tabellaria, ale bunky z pletenca sú predĺžené-obdĺžnikové, často s interkalovanými okrajmi a bez prepážok. Často sa vyskytuje pri znečistení sladkej vody.

Rod Asterionella ( Asterionella). Tenké tyčinkovité bunky s mierne rozšírenými koncami sú spojené vo forme hviezdicových kolónií. Chromatofory sú malé, lamelárne alebo zrnité. Žije v planktóne morí a sladkých vôd.

Objednávka jedného švu ( Monoraphales ). Bunky sú zvyčajne osamelé, zriedka sa zhromažďujú v kolóniách podobných stuhám. Na jednom liste je štrbinovitý šev, na druhom nie je šev. Rastú na vláknach a iných riasach, na vyšších vodných rastlinách, ktoré sa občas vyskytujú v planktóne.

Rod Kokkoneis ( cocconeis). Bunky s eliptickými ventilmi. Na spodnej konkávnej krídelke je štrbinovitý šev. Pod horným, bezšvovým, mierne konvexným ventilom je podkovovitá chromatoforová platňa. Kokkoneis sa často vyvíja na vláknach kladofor, vosérie a na vyšších vodných rastlinách.

Poradie s dvojitým švom ( Diraphales ). Bunky sú zvyčajne osamelé, zriedkavo vo forme stuhovitých alebo huňatých kolónií. Obe krídla majú šev podobný rozparku. Ventily majú väčšinou elipsoidný obrys. Štruktúru ventilu predstavujú ťahy, rebrá alebo areoly vo forme priečnych radov.

Rod Pinnularia ( Pinnularia). Ventilové články majú tvar predĺženej elipsy, zvyčajne s miernym rozšírením v strednej časti. Dva koncové a jeden centrálny uzlík sú umiestnené pozdĺž strednej línie chlopne - zhrubnutia na vnútornej strane panciera. Medzi uzlinami sú zvyčajne vo forme štrbinovitého švu v tvare mierne S, vďaka ktorému sa bunka môže pohybovať. Po okrajoch krídla sú paralelné rebrá, ktoré sú predelmi úzkych priečnych komôr na vnútornej strane krídla. Dva lamelárne chromatofóry sú umiestnené na stranách pletenca, takže sú viditeľné z ventilu ako dva úzke žltohnedé pruhy. Jadro sa nachádza v strede bunky v cytoplazmatickom mostíku. Na oboch stranách sú veľké vakuoly s olejovými kvapkami a volutínovými zrnkami. Pancier s opaskom v tvare podlhovastého obdĺžnika.

Pinnularia sa nachádza na dne alebo v znečisteniach prevažne sladkých vodných útvarov s nízkym obsahom vápna.

Rod Navicula ( Navicula). Najväčší rod rozsievok. Bunky sú osamelé, zriedka tvoria huňaté alebo stuhovité kolónie. Konce buniek sú u mnohých zúžené, takže samotná bunka má tvar člna. Podobné typy navicula a pinnularia sa navzájom líšia tým, že navicula nemá komory vo ventiloch, ale iba priečne ťahy pozostávajúce z bodiek a čiarok.

Navicula sa nachádza v rovnakých biotopoch ako pinnularia, ale oveľa častejšie. Niektoré druhy rodu Navicula žijú v bentose, iné v planktóne a ďalšie v pôde a na vlhkých skalách. Mnohé z nich žijú v brakických a morských vodách.

Rod cymbella ( Cymbella). Bunky sú osamelé, môžu byť pripevnené k substrátu hlienovou stopkou. Niekedy sú bunky v želatínových skúmavkách, v ktorých sa môžu ľahko pohybovať. Chlopne polmesiace, často asymetrické, jeden koniec užší ako druhý. Chrbtová strana je konvexná, ventrálna, rovná alebo konkávna. Steh sa zvyčajne nachádza bližšie k ventrálnemu okraju. Chromatofor jeden, umiestnený na strane opasku. Veľmi časté, väčšinou sladkovodné formy. Žijú na dne nádrží a v znečistení, menej často v planktóne.

Rod gyrosigma ( Gyrosigma) a rod Pleurosigma ( Pleurosigma). Bunky z ventilu majú tvar S. Šev prechádza stredom krídla. Druhy sladkovodného rodu Gyrosigma sa od druhov rodu Pleurosigma žijúcich v moriach líšia vyliahnutím lastúry. Na karapaxe gyrosigmy sa pozdĺžne a priečne ťahy pretínajú v pravom uhle. V pleurosigme sú pretínajúce sa ťahy umiestnené na pancieri vzhľadom na pozdĺžnu os pod uhlom 45 °.

rod gomphoneme ( gomphonema). Bunky sú osamelé, pripevnené k substrátu želatínovými nožičkami alebo tvoria rozvetvené kolónie. Ventily kyjovitého tvaru, kopijovité. Ich konce sú hlavy, niekedy špicaté. Mušľa je od opasku klinovitá. Šev prechádza stredom chlopní. Dva lamelárne chromatofóry sú umiestnené na stranách pása panciera. Sladkovodné formy žijú v bentose a znečistení.

Poradie tunela ( Aulonoraphales ). Väčšinou jednobunkové mobilné formy s kanálikovým stehom, ktorý sa nachádza na kýle alebo pterygoidnom výrastku. Široko distribuovaný v rôznych vodných útvaroch.

Rod Nietzschia ( Nitzchia). Bunky väčšinou osamelé, tyčinkovité, elipsovité, S zakrivené. Pozdĺž jedného okraja každej chlopne prebieha kýl (úzky výbežok), v ktorom je umiestnený kanálikovitý steh. Kýl hypotéka a kýl epiteku sú umiestnené na opačných stranách chlopní. Morské a sladkovodné formy žijúce v bentose, menej často v planktóne.

Rod Bacillaria ( Bacillaria). Tyčinkovité bunky sú spojené chlopňami do stuhovitých kolónií. Bunky sa môžu pohybovať jedna voči druhej a meniť tak tvar kolónie. Žijú v moriach a sladkých vodách.

Rod Surirella ( Surirella). jednobunkové formy. Chlopne sú lineárne, eliptické, vajcovité, niekedy v strede zúžené. Z opasku je škrupina obdĺžniková, lichobežníková, niekedy skrútená pozdĺž pozdĺžnej osi. Pozdĺž okrajov každého listu sú dva kýly. Preto má škrupina štyri kýly. V každom kýle prebieha pozdĺž kanálového švu. Celkovo sú v škrupine surrielly štyri švy. Riasy sa často nachádzajú v bentose morí a sladkých vôd.

Rozdelenie rozsievok (Bacillariophyta)

Trieda Cirrus rozsievky - Pennatae

Väčšina vodných obyvateľov triedy vedie životný štýl dna, niektorí žijú v planktóne.

Pinnularia(Pinnularia) - bentické riasy, často strhávané planktónom. Vezmime zo spodnej časti akvária, v ktorej sú na exkurzii nazbierané rozsievky, kvapku tekutiny a položením na podložné sklíčko prikryjeme krycím sklíčkom. Pinnularia by sa mala nachádzať vo vzorke v dvoch polohách: krídlom smerom k pozorovateľovi a zo strany opasku.

Veľkosti pinnularia sú veľmi rozdielne, ako možno vidieť porovnaním niekoľkých organizmov; na pozorovanie by ste si mali vybrať väčšie a študovať ich pomocou veľkého zväčšenia mikroskopu.

Z chlopne vyzerá pinnulárium ako predĺžená elipsa s miernym zhrubnutím v strednej časti (obr. 14, 3). Uzly sú umiestnené pozdĺž strednej čiary ventilu: dva z nich sú umiestnené na koncoch bunky a tretí je v strede. Medzi uzlinami je šev v tvare S - medzera vo chlopni - cez ktorú komunikuje protoplast s vonkajším prostredím. Cez šev cytoplazma vyčnieva smerom von a tečúca jedným smerom spôsobuje prúdový pohyb tela s trhaním. Pohyb pinnularia je vhodnejšie pozorovať pri malom zväčšení.

Pozdĺž okraja krídla je viditeľná plastika vo forme ťahov, umiestnená s výnimočnou stálosťou. Ťahy pozostávajú z radov drobných bodiek obsahujúcich rovnako malé póry. Póry sa nachádzajú aj pod týmito pórmi v pektínovom obale. Cez póry prebieha osmotická a plynová výmena s okolím.

Cytoplazma leží pozdĺž stien; v strede bunky je cytoplazmatický mostík, v ktorom leží jadro, často viditeľný bez farby. Bunková dutina je obsadená veľkými vakuolami (obr. 14, 1 a 2).

Pinnularia má dva lamelárne chromatofóry, ktoré sú viditeľné zo strany chlopne ako dva úzke hnedé pásiky pozdĺž okraja. V rozsievkách chromatofóry okrem zeleného pigmentu obsahujú karotén, xantofyl dvoch modifikácií a fukoxantín α a β.

Pinnularia má od pletenca tvar obdĺžnika s mierne zaoblenými rohmi (obr. 14, 4). Pri veľkom zväčšení v polohe pásu sú viditeľné epitéky a hypotéka. V tejto polohe je zrejmé, že uzliny sú zhrubnutia vo forme tuberkulóz na vnútornej strane chlopní. Z opasku je tiež vidieť, že plastika mierne prechádza do bočných stien. Celú dutinu bunky z pletenca zaberá chromatofór, proti ktorému sú často viditeľné kvapôčky rezervného oleja (má zápach rybieho tuku). V kvaple s veľkým počtom pinnulárií sa okrem organizmov s hnedými chromatofórmi vyskytujú pinnulárie so zelenými chromatofórmi. Sú to umierajúce organizmy, ktorých hnedý pigment je extrahovaný vodou.

Ryža. 14. Pinnularia (Pinnularia): 1 - v bunke sú viditeľné chromatofóry vo forme dvoch pásikov; 2 - bunka z pletenca: lamelárny chromatofór, sú viditeľné olejové kvapky, v strede bunky - cytoplazmatický mostík; 3 - pohľad z krídla: sú viditeľné uzliny, plastika, šev; 4 - pohľad z opasku: vpravo - epitekus; vľavo - hypothecus; 5 - reprodukcia delením

Po oboznámení sa so štruktúrou pinnularia je potrebné ju nájsť v jednom alebo druhom štádiu vegetatívnej reprodukcie. V tomto prípade možno nájsť všetky štádiá delenia - od počiatočnej divergencie chlopní materskej bunky až po dvoch vytvorených dcérskych jedincov ležiacich v tesnej blízkosti seba. Pri delení sa chromatofóry presúvajú k ventilom; teda novovzniknuté organizmy majú jeden chromatofor z materskej bunky, z ktorých každý sa potom delí pozdĺžne (obr. 14, 5).

Každá novovzniknutá bunka dostane jeden leták od materskej bunky a dokončí druhý. Hypotéza je vždy dokončená. Jedna z dcérskych buniek sa teda rovná rodičovskej bunke a druhá je od nej menšia o hrúbku chlopne. V dôsledku toho po sérii postupných delení dochádza k postupnému mletiu rozsievok. Tento proces neprebieha donekonečna, bráni mu vznik auxospór – rastových spór (viac pozri v teoretickom kurze).

Navicula(Navicula) sa nachádza v rôznych podmienkach prostredia. Niektoré druhy navicula žijú v bentose, iné na povrchu vlhkých skál a ďalšie v pôde. Navicula je podobná pinnularia, líši sa však zahrotenými koncami chlopní, ako aj odlišnou plastikou na nich (obr. 15, 1),

Ryža. 15. Rozsievky: 1 - navicula (Navicula) z chlopne; 2 - pleurosigma (Pleurosigma); 3 - plastika na ventiloch pleurosigmy; 4, 5, 6 - gomphonema (Gomphonema) (4 - z chlopne; 5 - z pletenca; 6 - kolónia; bunky sedia na slizniciach nôh); 7 - kokkoneis (Cocconeis) - oválne telíčka na schránke bunky cladophora

Rod Navicula je veľmi veľký, obsahuje asi 1000 druhov.

Navicula je veľmi bežná rozsievka nachádzajúca sa v rôznych vzorkách.

Pleurosigma(Pleurosigma) - rozsievka v tvare písmena S; na jeho chlopniach je tenké kosoštvorcové ryhovanie. Táto plastika je taká tenká a geometricky správna, že preparát pleurosigmy sa používa na hodnotenie kvality optiky mikroskopu (obr. 15, 2 a 3).

gomfonéma(Gomphonema), podobne ako ulotrix, potrebuje neustály prísun kyslíka. Preto žije v rýchlo tečúcich vodách, prichytáva sa na kameňoch, veľkých zelených riasach (napr. kladofor a pod.) a vytvára slizké zhluky na okraji vody.

Bunky kolónie sedia na koncoch dlhých, rozvetvených slizničných filamentov pripojených k substrátu (obr. 15, 4, 5 a 6).

Ryža. 16. Epifytické rozsievky: 1 — sinedra štíhla (Synedra gracilis); 2 - kolónia Lycmophora (Lycmophora)

Gomfonému nájdeme v polohe od šerpy a od opasku. Od šerpy je jej tvar gitarový. Šev prechádza pozdĺž stredovej čiary; vďaka svojej prítomnosti sa gomfonémové bunky, ktoré sa odtrhávajú od nôh, presúvajú do aktívneho pohybu.

V polohe od pletenca má gomfonéma tvar lichobežníka, ktorého menšia základňa smeruje k drieku; rohy lichobežníka sú zaoblené. Socha na krídlach gomfonémy v podobe rebier.

Likmophora(Lycmophora) je koloniálna epifytická rozsievka charakterizovaná vejárovitým usporiadaním buniek na spoločnej hlienovej stopke kolónie (obr. 16, 2).

Druhy rodu Cocconeis tiež vedú epifytický životný štýl. Na kladofore je teda rozšírený Cocconeus pediculus, ktorý má elipsoidnú chlopňu. Jeden z ventilov je pevne pripevnený k plášťu bunky cladophora. Vyvíja sa v masách, niekedy úplne pokrýva povrch kladofóry (obr. 15, 7).

Spolu s kokkoneismi je veľmi rozšírená epifytická rozsievka Synedra gracilis, ktorá má predĺžený obdĺžnikový tvar. Niekoľko buniek sinedry je viazaných na spoločný hlien vo zväzku a vejárovito sa rozbiehajú (obr. 16, 1). Ostatné typy sinedry vedú planktónny životný štýl (obr. 18, 4).

Rozsievky sladkovodného planktónu

Väčšina planktonických rozsievok tvorí kolónie ležiace vo vodnom stĺpci, čo vytvára značné trenie o vodu. Na škrupine niektorých z nich sú rôzne výrastky, ktoré zohrávajú úlohu padákov. Navyše hrúbka plášťa mnohých planktónových rozsievok je zanedbateľná. Všetky tieto adaptívne funkcie, ktoré bránia usadzovaniu na dne, umožňujú týmto organizmom stráviť svoj život v pozastavenom stave.

Ryža. 17. Melozira (Melosira): 1 - kolónia; bunky sú viditeľné z pletenca; 2 - klietka z krídla

Kolónie vznikajú v dôsledku skutočnosti, že deliace sa bunky sa nerozptýlia a zostávajú spojené hlienom, v dôsledku čoho sa povrch kontaktu s vodou zväčšuje a zvyšuje sa možnosť vznášať sa v nej. Existuje niekoľko typov štruktúry kolónií: 1) bunky ležiace ponorené do nimi produkovaného hlienu; 2) stuhovité a reťazovité kolónie spojené hlienom pozdĺž chlopní alebo rohov; 3) kolónie pripojené na slizké stonky, prevažne zahrnuté v bentose.

V planktóne sladkých vôd prevládajú cirrusové rozsievky, zástupcovia centrickej triedy sú prevažne rozšírení v morskom planktóne. Planktón rozsievok nie je rovnaký v rôznych obdobiach vegetačného obdobia; v planktóne teda prevláda asterionela (pozri nižšie), ktorá sa hojne rozvíja v skorých jarných mesiacoch. V lete sa vyskytuje v malom množstve.

Ryža. 18. Planktonické rozsievky: 1 - Tabellaria (Tabellaria); v kolónii sú bunky viditeľné z pletenca; samostatná bunka od krídla; 2 - fragilaria (Fragilaria) - kolónia a samostatná bunka z ventilu; 3 - asterianella (Asterionella) - hviezdicová kolónia a samostatná bunka z ventilu; 4, planktonické druhy Synedra; bunky v tvare ihly; vľavo - od krídla, vpravo - od opasku

Zoznámime sa s niektorými zástupcami koloniálnych rozsievok, najbežnejších v sladkovodnom planktóne.

tabellaria(Tabellaria). Jeho bunky sú obdĺžnikové, ich rohy sú mierne zaoblené. Bunky sú navzájom spojené v reťazcoch v striedavo opačných uhloch (obr.

Oddelenie rozsievok - Diafomeophyta

18, 1) a otočený opaskom k pozorovateľovi.

Fragilaria(Fragilaria) tvorí stuhovité kolónie. Jeho bunky majú pretiahnutý tvar, v strednej časti mierne zhrubnutý, v kolónii sú navzájom spojené chlopňami a obrátené k pozorovateľovi pásom (obr. 18.2).

Asterionella(Asterionella) vytvára hviezdicovité, pôvabné kolónie. Bunky Asterionella sú tyčinkovitého tvaru s mierne rozšírenými a zaoblenými koncami. Bunky sú navzájom spojené pomocou hlienu rohmi úzkych strán. Kolónie Asterionella sú krehké a ľahko sa rozpadajú na skupiny buniek alebo na jednotlivé jedince (obr. 18, 3).

Počet buniek zahrnutých v kolónii Asterionella je rôzny. Existujú dôkazy, že v chladnom počasí, keď je hustota vody vyššia, je počet buniek, ktoré tvoria kolóniu, malý. Počas teplejších mesiacov, keď hustota vody klesá, počet buniek, ktoré tvoria kolóniu, sa zvyšuje.

Z nekoloniálnych planktonických rozsievok sa mnohé druhy rodu Sinedra prispôsobili životu v planktóne, pričom vyvinuli ihlovité telo, ktoré zväčšuje povrch kontaktu s vodou, a tým aj trenie.

Niektoré ďalšie planktónové a bentické rozsievky sú znázornené na obrázku 19.

Oddelenie rozsievok

Oddelenie rozsievok (rozsievok) združuje 6 000 druhov jednobunkových (zelená pinularia) a koloniálnych organizmov žijúcich v sladkých vodách, moriach a na vlhkej pôde. Vyvíjajú sa rýchlo, tvoria voľné hnedé nahromadenia, podobné pene alebo šupine. Ich hlavnou črtou sú pektínové škrupiny napustené oxidom kremičitým, ktoré pozostávajú z dvoch polovíc nasadených ako veko (epiték) na škatuľku (hypotéka). Pod škrupinou je cytoplazma s jedným jadrom a chloroplastmi. Sfarbenie je žltkastohnedé s rôznymi odtieňmi, v dôsledku prítomnosti pigmentov: chlorofylu, karotenoidov a diatomínu. Rezervným produktom rozsievok je mastný olej. Tieto riasy sa rozmnožujú vegetatívne a sexuálne. Počas vegetatívneho rozmnožovania sa obsah buniek rozdelí a škrupinové chlopne sa rozchádzajú. Bunky vytvorené v dôsledku delenia dopĺňajú hypotéku, čo vedie k rozomletiu rias. Rozsievky sú diploidné organizmy. Pri pohlavnom rozmnožovaní (hologamii) sa ich kremičité membrány rozchádzajú a protoplasty dvoch buniek sa spoja a vytvoria zygotu alebo takzvanú rastovú spóru - aukospóra.

Oddelenie rozsievok

Ten je pokrytý elastickou membránou a rastie. Keď aukospóra nadobudne primeranú veľkosť, jej obal sa napustí oxidom kremičitým, vytvoria sa chlopne a riasa sa začne vegetatívne deliť. Charakteristickým predstaviteľom oddelenia rozsievok je jednobunková riasa pinularia zelená , ktorý žije v sladkej vode a na vlhkej pôde. Rozsievky tvoria významnú masu planktónu, nachádzajú sa v bentose a sú hlavnou potravou pre mnohé vodné organizmy. Po odumretí rozsievok sa ich obaly oxidu kremičitého hromadia na dne nádrží vo veľkých množstvách a vytvárajú usadeniny tripólií a rozsievok, ktoré sa používajú ako stavebný a leštiaci materiál, na výrobu izolantov, tekutého skla, glazúry a vo vedeckom výskume. . Z mŕtvych rozsievok vznikli mohutné ložiská hornín - ditomit a vydržali. Kontrolné fosílie sa nazývajú organizmy, ktorých zvyšky určujú geologický vek hornín. Podľa druhového zloženia rozsievok (ale aj rádiolariánov, foraminifer, niektorých mäkkýšov a pod.) určitej geologickej horniny možno približne určiť jej vek.

Predchádzajúci22232425262728293031323334353637Ďalší

VIDIEŤ VIAC:

Rozsievky sú jednobunkové riasy s kokoidným talom. Ďalším pigmentom je fukoxantín. Charakteristické znaky: bunky sú pokryté kremičitým obalom, ktorý pozostáva z dvoch častí: väčšieho epiteku a menšej hypotéky. Každá časť pozostáva z chlopní a lemu v tvare opasku. Mobilní jedinci majú na ventiloch šev a uzliny. Bičíky (jeden cirrus) sú prítomné iba v spermiách. Rozmnožovanie: vegetatívne - rozdelenie na dve chlopne (Vzniknú dva protoplasty, z ktorých každý nakoniec opustí jednu pevnú chlopňu. Druhá je dokončená, po ktorej zostávajú spojené nové organizmy koloniálnych foriem rozsievok, a jednobunkové sú oddelené Výsledkom vegetatívneho rozmnožovania je zmenšovanie veľkosti buniek z generácie na generáciu); asexuálny - neznámy; sexuálna - izo- a oogamia (U centrických rozsievok prebieha oogamický proces, kedy niektorí jedinci dávajú vajíčka, zatiaľ čo iní produkujú bičíkové spermie. Dochádza k oplodneniu, výsledkom čoho je zygota pokrytá pektínovou membránou, následne vzniká auxospóra). Zygota je oblečená v tenkej škrupine a je schopná určitý čas rásť, preto sa nazýva auxospóra Životný cyklus je diploidný s gametickou redukciou Zástupcovia: penná skupina: Navicula, pinnularia, cymbella; centrická skupina: melozira Ekológia: žije v planktóne a bentose morských a sladkovodných nádrží, v znečistení vodných rastlín a iných substrátov. Význam: z hmoty odumretých rozsievok sa postupne vytvára sedimentárna hornina rozsievok - viacúčelová surovina. Prispieť k samočisteniu vodných útvarov od množstva anorganických kontaminantov; sa používajú ako indikátory alebo indikátory stavu povrchových vôd; pomáhajú určiť pôvod a vek hornín zo schránok fosílnych foriem.

24. Trieda Hnedé riasy (Phaeophyceae). Postavenie v systéme, charakteristika, reprodukčný cyklus, zástupcovia, ekológia, hodnota.

Pigment: chlorofyl A a C; ďalšie pigmenty: xantofyly: fukoxantín atď.; karotény: B-karotén Typ diferenciácie talu: vláknité, multifilamentózne, falošné tkanivo, skutočné tkanivo. V triede iba mnohobunkoví zástupcovia, väčšina sú makrofyty; Náhradné látky: chrysolaminarín, manitol. Ukladajú sa mimo chloroplastov, v cytoplazme. Bunková stena má dve vrstvy: primárna je celulóza (algulóza) a nerozpustné algináty (soli algínových kyselín), druhá je slizovitá vrstva rozpustných alginátov a fukoidanov. Fázy horenia: zoospóry, gaméty; zvyčajne sú bočne pripevnené dva bičíky (perovitá a hladká). Životný cyklus - haplo-diploidný s miernou redukciou s izomorfnou alebo heteromorfnou zmenou generácií; diploidné s gametickou redukciou. Rozmnožovanie: vegetatívne - skupinami buniek na rizoidoch (Vegetatívne rozmnožovanie nastáva, keď sa konáre náhodne oddelia od slezu, tieto vetvy netvoria prichytávacie orgány a netvoria orgány nepohlavného a pohlavného rozmnožovania); asexuálne - zoospórami alebo aplanospórami (spóry nepohlavného rozmnožovania sa tvoria v dôsledku meiózy a následných mitóz v jednobunkových sporangiách); pohlavné: izo-, hetero a oogamia (V multihniezdových gametangiách sa tvoria gaméty. V každom hniezde takéhoto gametangia sa tvorí jedna gaméta).Zástupcovia: ektokarpus, diktoid, chaluha, fukus, sargasum. Ekológia: morské (častejšie severné moria), väčšinou bentické, hlbokomorské; existujú neviazané druhy (planktón) Hodnota: potravinárska, liečivá (obsahujúca jód, fukoidan), prísady v potravinárskom priemysle (pektín-algináty na čírenie šťavy) atď.

25. Divízia Zelené riasy (Chlorophyta). Charakteristický. Princípy klasifikácie, reprodukčné cykly (volvox, ulotrix, spirogyra). Hlavné triedy a zástupcovia, ekológia.

Pigmenty: chlorofyly a a b; doplnkové - karotenoidy: alfa a beta-karotenoidy, xantofyly: luteín, neoxantín atď. Typ diferenciácie stélkov: všetky typy (okrem omeboidných), významnú časť tvoria jednobunkové, koloniálne a vláknité stélky. Iba v tejto divízii sú známe druhy so sifónom pokrytým stélom. Rezervný produkt: škrob, uložený v chloroplaste. Bunková stena: prevažne celulóza, tuhá. Bičíkové štádiá: vegetatívne bunky (monadické jednobunkové tholli), zoospóry, gomety; v type - 2 rovnaké hladké bičíky. Rozmnožovanie: vegetatívne (fragmentácia, delenie jednobunkových jedincov na polovicu), nepohlavné (zoospórami, menej často aplanospórami), pohlavné. Typy pohlavného procesu: holo-, izo-, hetero-, oogamia. Životné cykly: prevláda haploidný so zygotickou redukciou, menej často diploidný alebo so striedaním generácií Zástupcovia: 1) Trieda: Vlastne zelené riasy, Zástupca: chlamydomonas, volvox, chlorococcus; 2) Trieda: Ulva, Zástupcovia: Ulothrik, Ulva, Caulerpa; 3) Trieda: Trentopoly, Zástupca: Trentopoly. Ekológia: všadeprítomná, všetky ekologické skupiny. Väčšinou ide o vodné druhy, väčšinou sladkovodné, zriedkavo morské. Vyskytujú sa tu suchozemské, snehové a ľadové riasy, ako aj symbionty lišajníkov. Význam: výrobcovia organických látok; potraviny, krmivá, liečivá.

26. Trieda Charophyceae. Charakteristika, postavenie v systéme, evolučné súvislosti.

Characeae sú vysoko organizované makrofytné riasy so zložitým talom a mnohobunkovými reprodukčnými orgánmi. Bunková stena je dvojvrstvová, vnútorná je celulózová, vonkajšia kalózová, v ktorej je uložené vápno. Vysoký je komplikovaný variant heterotrichného typu: spájaný zvinutými vetvami, pozostáva z osí neobmedzeného a obmedzeného rastu, jadrových vlákien a je pripevnený rezoidmi. Apikálny rast. Apikálna bunka je striedavo oddelená septálnym bunkovým segmentom, z ktorých každý je rozdelený na bikonkávnu bunku (premenenú na uzol a potom poskytuje bočné vetvy) a bikonvexnú (transformovanú v internode). Rozmnožovanie: vegetatívne pomocou uzlín v dolných uzlinách talu a na rizoidoch, fragmentácia talu a tvorba "potomkov" z uzlín s ďalším zakorenením; asexuálna reprodukcia chýba; sexuálne – oogamia, rozmnožovacie orgány sú zložité mnohobunkové. Ekológia: žijú v sladkovodných nádržiach s vysokým obsahom vápnika.Evolučne boli characeae považované za slepú vetvu evolúcie, ktorá sa skoro oddelila od spoločného kmeňa zelených rastlín. Majú najkomplexnejšie orgány sexuálneho rozmnožovania spomedzi rias so zelenými pigmentmi.

27. Evolučné spojenia rias.

1 riadok: Chlorofyl a, fykobilíny. Absencia pohyblivých štádií s bičíkmi, tylakoidy sú solitárne, nachádzajú sa v cytoplazme alebo chloroplastoch - Oddelenie prokaryotických siníc. Ďalšími pigmentmi sú fykobilíny a karotenoidy.

Prednáška 3. Oddelenie rozsievok. Všeobecné charakteristiky. Klasifikácia

V bunkovej stene je mureín. Produkt Zap kyanofycínový škrob. Veľkosť je vegetatívna a asexuálna (podľa spór a hormogónie) jednobunkové koloniálne vláknité toly. Často obklopený hlienom - Oddelenie rudúch (cr voda) v bunkovej stene celulózy, pektínov. Chloroplasty vo forme zŕn alebo dosiek s 2 škrupinami: červený škrob. Variácia vegetatívnej, asexuálnej (mono a tetraspóry) sexuálnej atypickej oogamie so vzorkou karposporofytu. F cyklus je často komplex troch generácií. Prevládajú makrofyty s pseudotkanivovými, vláknitými a multifilnými stélkami, slepá vetva evolúcie 2 riadok : chlorofyly a a b. pohyblivé štádiá s dvoma identickými hladkými bičíkmi, tylakoidy sa zhromažďujú v grane po 2-7. Ďalšími pigmentmi sú karotén a castnofyly. Chloroplasty trávovej farby s 2 membránami. Celulóza v bunkovej stene. Zap vec - škrob. Reprodukcia všetkými typmi. G cykly: haploidné, diploidné, so zámenou generácií. všetky druhy talu okrem améboidných - oddelenie charofytov. Pigmenty, chloroplasty. Produkt zap je podobný zeleným. V bunkovej stene bunkovej steny charic dopĺňa caso3. Rozdiely od zelenej v detailoch bunkového delenia, štruktúre bičíkov. Thallus trichalum. Haploidný cyklus W. - vyššie rastliny 3 riadok: chlorofyly a a c) pohyblivé štádiá s dvoma rôznymi bičíkmi perovito perovitými a hladkými. Tylakoidy sa zhromažďujú 2-3 okolo chloroplastu - Oddelenie ochropytových doplnkových pigmentov fukosantínu alebo wocherioxantínu. Celulóza v bunkovej stene. Zásobou vecí je chrysolaminarín. Reprodukuje všetky typy. F cykly haploidné diploidné s cm generáciami, niekedy bez sexuálnych časov.

Alom všetky typy. Dali vzniknúť bezchlórovým odnožiam pseudohubov – oddelenia oomycot. pseudo huby

Rozsievky sú oddelením jednobunkových rias, ktorých charakteristickým znakom je prítomnosť silnej kremíkovej škrupiny. Je známych asi 300 rodov a viac ako 12 000 druhov, ktoré sú distribuované po celom svete - vo vodných útvaroch, slaných aj čerstvých, na povrchu vlhkej pôdy, kameňoch. Rozsievky sú prevládajúcou zložkou planktónu, bentosu v hĺbke nie viac ako 100 metrov. Biotopy bentických rozsievok sú vždy spojené s nejakým druhom substrátu. Pohybujú sa pozdĺž nej alebo sú pripevnené cez tubuly, nohy . Podľa spôsobu kŕmenia prevažnú väčšinu rozsievok tvoria fototrofy, niekedy sa vyskytujú mixotrofné formy, symbiotrofy a heterotrofy. Štruktúra rozsievky má charakteristické znaky. Ide o jednobunkové jednoduché alebo koloniálne formy. Každá bunka je pokrytá silnou vrstvou oxidu kremičitého, ktorá je náhradou za typický celulózový obal rias. Podľa tvaru schránky sa všetky rozsievky delia do dvoch širokých skupín: s obojstranne symetrickou a s radiálne symetrickou schránkou. V škrupine sa rozlišujú dve polovice: horná a dolná. Obidva chlopne prenikajú viacerými pórmi, ktorými prebieha výmena látok medzi organizmom rias a okolitým priestorom. Bunky kolónií nie sú navzájom prepojené, ale sú spojené povrchom chlopní plášťa. Povinnými prvkami buniek rozsievky sú chloroplasty. Ich farba sa môže líšiť v závislosti od kombinácie a kvantitatívneho pomeru pigmentov. Prevláda karotén, prítomný je aj xantofyl a diatomín. Náhradnými živinami v bunkách rozsievky sú lipidy vo forme mnohých kvapiek olejov. Jedno veľké jadro môže obsahovať až osem jadierok. Pod mikroskopom sú v bunke rozlíšiteľné aj mitochondrie, Golgiho komplex a veľká vakuola s bunkovou šťavou. reprodukcie najčastejšie asexuálne, vegetatívne, vzniká delením buniek na dve časti počas mitózy. Dve dcérske bunky dostanú po jednej škrupine materskej škrupiny a druhá sa vytvorí nezávisle. Sexuálny proces u rozsievok je možný podľa typu izogamie, oogamie, heterogamie, hologamie. Zástupcovia triedy Diatoms (Bacillariophyceae) sú jednobunkové, koloniálne alebo vláknité organizmy a sú široko rozšírené v sladkých a morských vodách. Niektoré z nich žijú v spodných vrstvách, iné v suspenzii ( planktón). Rozsievky sú rozdelené do 11 rádov a 2 skupín: pennate a centrický. V prvom z nich majú bunky bilaterálnu symetriu, zatiaľ čo v druhom majú radiálnu štruktúru. Do skupiny pennate patria pinnularia,Navicula,Tabellaria, Asterionella. Do skupiny centrický sú jednobunkové cyclotella a koloniálne melozira (Melosira), pozostávajúce z veľkého počtu buniek v tvare suda. Význam rozsievok v prírode je extrémne veľký. Ako cenná a najpočetnejšia skupina v zložení planktónu produkujú až 25% organickej hmoty Zeme. Ich úloha je hlavným zdrojom potravy a počiatočným článkom v potravinových reťazcoch vodných živočíchov. Na dne morí tieto riasy v súčasnosti tvoria rozsievkové bahno. Vzhľadom na to, že obaly rozsievok majú pravidelnú, prehľadnú organizáciu, používajú sa na testovanie rozlišovacej schopnosti optických mikroskopov.