Alghe - caratteristica generale. Classificazione, nutrizione, habitat. Tipi di alghe e caratteristiche delle loro varietà Classificazione dei principi di classificazione delle alghe blu-verdi

100 rupie bonus per il primo ordine

Seleziona il tipo di lavoro Lavoro di diploma Lavoro del corso Abstract Tesi di master Relazione pratica Articolo Report Revisione Lavoro di prova Monografia Problem solving Business plan Risposte alle domande Lavoro creativo Saggio Disegno Saggi Traduzione Presentazioni Dattilografia Altro Aumentare l'unicità del testo Tesi di master Lavoro di laboratorio Aiuto on-line

Scopri il prezzo

Le alghe sono un gruppo di organismi di diversa origine, accomunati dalle seguenti caratteristiche: presenza di clorofilla e nutrizione fotoautotrofa; nel multicellulare - mancanza di una chiara differenziazione corpo (chiamato tallo o tallo– monoclasse, multiclasse, coloniale) agli organi ; mancanza di un sistema di conduzione pronunciato; vivere in un ambiente acquatico o in condizioni umide(nel terreno, in luoghi umidi, ecc.)

Tipi morfologici: 1. Struttura ameboide(dal nome di Pellikulu - parte periferica compattata del protoplasto, che funge da guscio) 2. Struttura della monade(alghe unicellulari con undulipodi e parete cellulare dura) 3. Coccoide(nessun laccio emostatico, c'è un muro duro) 4. Palmelloide(numerose cellule coccoidi sono immerse nella mucosa generale del corpo) 5. filamentoso 6. Lamellare(1, 2, molti strati di cellule) 7. Sifonale(il tallo non ha setti se il numero di nuclei è elevato) 8. Kharophytnaja(grande tallo multicellulare con struttura lineare)

Alghe acquatiche: planctonico (fitoplancton - diatomee ) e bentonici

Riproduzione:vegetativo(parte del tallo), asessuale(zoospore e aplanospore) sessuale(cologamia – fusione di interi individui, isogamia, eterogamia, oogamia). Coniugazione. Gametoficoto e sporoficoto. Isomorfo(n=2n esternamente) e eteromorfo cambio di generazioni.

Tassonomia

Superregno Eucarioti, o Nucleari (lat. Eucariota)

Regno delle Piante (lat. Plantae)

Sottoregno delle Alghe (lat. Phycobionta)

Dipartimento Alghe verdi (lat. Chlorophyta)

Dipartimento Euglenophyta (lat. Euglenophyta)

1 cellula, solitamente 2 fasci, pellicola densa o elastica, 1 nucleo con mitosi chiusa e cromosomi condensati, i plastidi sono di varia forma e circondati da uno strato aderente di eps, clorofilla a, b + ß-carotene + xantofille + altre, c'è un pirenoide, alimento di assimilazione paramylon - polimero del glucosio, il nek ha uno stigma - un occhio fatto di beta-carotene, la riproduzione sessuale non è stata rivelata, il pitan è fototrofico, saprotrofico (il nek è olozoico - ingestione dalla bocca ), misto,

Dipartimento Alghe dorate (lat. Chrysophyta) (spesso combinate con alghe brune) classe unica.

Dipartimento Alghe giallo-verdi (lat. Xanthophyta)

Divisione Diatomee (lat. Bacillariophyta)

Dipartimento Alghe dinofite (lat. Dinophyta = Pyrrophyta)

Cellula singola, solitamente con 2 fasci, plancton prevalentemente marino, auto, etero e mixotrofi, parete cellulare di cellulosa densa - teca + pellicola sottostante, clorofilla a,c + ɑ,ßcarotenoidi + pigmenti marroni (fucoxantina, peridinina), riserva Vova - amido , olio grasso, riproduzione: prevalentemente vegetativa e asessuata (vari tipi di spore), riproduzione sessuale in alcuni (isogamia)

Dipartimento Alghe criptofite (lat. Cryptophyta)

Dipartimento Alghe brune (lat. Phaeophyta)

Principalmente bentonico, sargasso – secondariamente placton. Multicl. Arcaico: fili singoli o multifilari, il resto è grande e sezionato dal tallo. Hanno pareti della mucosa con cellule di cellulosa e algina, strato di pectina + algina - sale sodico. Matrice nel polifucoidano. Le loro inclusioni sono fisodi, vescicole con un alto contenuto di polifenoli. Solitamente piccoli plastidi discoidali senza pirenoidi, meno spesso nastriformi e lamellari con pirenoide. Xantofilla (fucoxantina) + clorofille a, c + ß-carotene. La principale fonte alimentare è il polisaccaride laminarina (depositato nel citoplasma), l'alcol mannitolo, i grassi. 2n predominante Propagazione del vegetato (con diverse parti del tallo), asessualità (2 filamenti e spore immobili), sessi (isogamia, eterogamia, oogamia - 2 cordoni). Lo zigote germina senza un periodo dormiente. Spesso il cambio generazionale è iso o eteromorfo. Specie: lamilaria, fucus.

Ruolo nelle biogeocenosi 1. cibo 2. Formazione del suolo 3. Ciclo del silicio e del calcio 4. Fotosintesi 5 depurazione (+ acque reflue) 6. Indicatori di purezza, salinità 7. Formazione del suolo 8. Fertilizzante 9. Agar 10. Adesivo alginale, carta, pelle, tessuti ( compresse, filo chirurgo) 11. Le alghe sono coinvolte nella formazione di alcuni tipi di fanghi medicinali 12. Biocarburante 13. Nel lavoro di ricerca

Sottoregno di Bagryanka(Rodobionta) . Le piante viola sono simili ai cianobatteri in un insieme di pigmenti (clorofilla a, d, ficocianina, ficoeritrina) e questo differisce da tutte le altre piante. La loro sostanza di riserva è uno speciale amido viola. La membrana cellulare contiene speciali sostanze pectiniche utilizzate dall'uomo sotto il nome di agaragar in microbiologia e nell'industria dolciaria.

Il corpo del tallo viola (tallo), sotto forma di filamenti multicellulari che formano placche di pseudoparenchima. Sono attaccati al substrato tramite rizoidi. Gli abitanti più profondi dei mari.

La riproduzione è vegetativa, sessuale e asessuata. Caratteristica del ciclo di sviluppo è l'assenza di stadi flagellari; spore e gameti sono sempre immobili e vengono trasportati da una corrente d'acqua.

Il sottoregno ne include uno dipartimento Rhodophyta, conta circa 4mila specie.

Rappresentanti tipici del porfido sono il nemalion e il callitamnion. Diamo un'occhiata alla riproduzione sessuale delle falene scarlatte usando l'esempio di Nemalion, che vive nel Mar Nero. Il tallo di questa alga è costituito da sottili filamenti tenuti insieme in fasci. L'oogonia ha la forma di una bottiglia ed è chiamata carpogon. L'uovo matura nella parte espansa dell'addome. La parte superiore del carpogone è chiamata trichogyne. In numerosi anteridi maturano gameti spermatici maschili immobili. Si muovono passivamente con il flusso dell'acqua, si attaccano alla tricogina, i protoplasti, gli spermatozoi e gli ovociti si fondono. Dallo zigote risultante si forma un carpospore che dà origine ad una nuova pianta. La riproduzione asessuata è effettuata dalle tetraspore.

Marino, attaccato, clorofilla a, d + carotenoidi + ficobiliproteine ​​(ficoeritrine, ficocianine + alloficocianina), prod assim - amido violaceo (depositato fuori connessione con plastidi), im talli pseudoparenchimali (intreccio), im mucosa (ingresso nell'agar e carragenina ), parete a 2 strati (pectina - esterna, emicellule interne) + qualche deposito di carbonato di calcio, 1 o molti nucleari, numerosi plastidi sotto forma di granuli o piastre. Propagazione del vegetato, carpospore sessualmente formate 2n (oogamia, organo sessuale femminile - il carpogone si è sviluppato sul ramo carpogoniale - una composizione dell'addome espanso e il processo di tricogino, maschio - anteridi - cellule carine, incolori senza un filo di sperma) e asessuali (ntetraspore). Specie: Porfira

Sottoregno Vere alghe Phycobionta. Contiene diversi reparti, di cui ne consideriamo 4: diatomee, alghe brune, verdi e chara.

Caratteristiche generali: piante fototrofiche inferiori che vivono prevalentemente in acqua. Il corpo è rappresentato da un tallo (unicellulare, pluricellulare o coloniale) senza suddivisione in organi e tessuti.

Divisione Diatomee Bacillariophyta. Differiscono nettamente dagli altri gruppi di alghe in presenza di un guscio di silice duro (guscio). Specie unicellulari o coloniali. Non c'è guscio di cellulosa. Il carapace è costituito da due metà: epiteca e ipoteca. I cloroplasti sono sotto forma di grani o piastre. Pigmenti clorofilla, carotene, xantofilla, diatomina. Prodotto di ricambio olio grasso. La riproduzione è vegetativa e sessuale. Vivono ovunque nei mari e nei corpi d'acqua dolce. Rappresentante della Pinnularia.

Odnokl, im frustulu (guscio di silice), composto da epiteca (la maggior parte dell'opercolo) e ipoteca + pellicola, da guscio di gatto e arr. Solitari o colonie, quasi tutti sono autotrofi, ma esistono eterotrofi. Plancton, benthos. Ci sono centrici (simmetrici), pennati (billateralmente simmetrici), il gatto ha la capacità di muoversi attivamente, ma non hanno un laccio emostatico. I plastidi variano nella forma, con o senza pirenoidi (in quelli piccoli). Clorofilla a, c + ß,Ɛcarotine + xantofille brune (fucoxantina, diatoxantina, ecc.). approvvigionamento alimentare - olio grasso, polisaccaridi (crisolamina, valyuzin). Propagazione del vegeta (dividendo le cellule in due parti) e dei sessi (isogamia, oogamia). Tutte le diatomee sono 2n, solo ngameti.

Divisione Alghe brune Phaeophyta. Abitanti multicellulari dei mari, le più grandi alghe conosciute, a volte lunghe fino a 60 m.

Le cellule hanno un nucleo, uno o più vacuoli e le membrane sono fortemente mucose. I cloroplasti sono di colore marrone (pigmenti: clorofilla a e c, carotene, xantofilla, fucoxantina). Prodotto sostitutivo: laminarina, mannitolo e grassi. La riproduzione è vegetativa, sessuale ed asessuata con una netta alternanza di generazioni secondo il tipo isomorfo o eteromorfo.

Rappresentanti: alghe, fucus.

Divisione Alghe verdi Chlorophyta. Il dipartimento più grande tra le alghe, circa 5mila specie. I suoi rappresentanti hanno un aspetto molto diverso: unicellulare, multicellulare, sifonale, filamentoso e lamellare. Vivono nell'acqua dolce o marina, nonché sul suolo.

La caratteristica distintiva è la composizione dei pigmenti, che è quasi la stessa delle piante superiori (clorofilla aeb, carotenoidi). I cloroplasti hanno una membrana a doppia membrana, hanno forma varia e possono avere pirenoidi. La membrana cellulare è costituita da sostanze cellulosa e pectina. Esistono forme mobili con undulipodi. La sostanza di riserva è l'amido, raramente il petrolio.

Rappresentanti: Chlamydomonas è un'alga unicellulare, il processo sessuale è isogamo. La Spirogyra è un'alga filamentosa. Il processo sessuale è la coniugazione. Caulerpa ha una struttura non cellulare (sifonale), somigliante esternamente alle piante a stelo. È una cellula gigante con proiezioni lunghe talvolta fino a 50 cm, avente un unico protoplasto con un vacuolo continuo e numerosi nuclei.

Unicellulari, sifonali, pluricellulari, filamentosi, lamellari. Fondamentalmente fresco, c'è bevanda alla frutta e acqua sotterranea. Clorofilla a, b, caroteni. se ci sono pirenoidi o no. CL singolo e multicore. La cellulosnopectina è abbondante, raramente solo con pellicola. Iso, eteromorfi. La riserva è l'amido all'interno dei plastidi, talvolta l'olio. Nota: Chlamydomanades, Volvox, Chlorella, Spirogyra, Characeae. La propagazione è vegetativa (divisione in autospore), sessuale (isogamia, meno spesso etero e oogamia (forma oospore), 2, 4, poligonale). Coniugazione nella spirogira filamentosa.

Tipi di cicli vitali delle alghe verdi: 1.Aplofase – le alghe si sviluppano in uno stato aploide, solo lo zigote è diploide (con riduzione zigotica). Spore di Gapple (riproduzione asessuata). Gameti (n) – fusi – zigote (2n) – dormienti – germina dopo la riduzione del numero di cromosomi – piantine aploidi. La maggior parte delle alghe sono 2. Diplofase - le alghe sono diploidi e il gametifito aploide (diatomee, sifonacee da verdi, ciclosporani da brune). Riproduzione – sessuale e vegetativa. Prima del rilascio dei gameti – meiosi – copulazione dei gameti aploidi hapl – zigote 2n. Riduzione gametica. 3. Aplodiplofase - le alghe hanno un gametofito aploide, i gameti sono uniti a coppie - uno zigote, che germina in un tallo diploide, su cui spore. Riduzione sporica. M.b. Ciclo di vita aplodiplofase con riduzione somatica (meno comune)

Divisione dell'alga Charophyta. Multicellulare, diviso in parti, esternamente simili alle piante superiori. La riproduzione è vegetativa e sessuale (oogama). L'Oogonia ha una struttura caratteristica, con un guscio di 5 cellule attorcigliate a spirale, che formano una corona all'apice. L'anteridio è sferico. Lo zigote, dopo un periodo di dormienza, si trasforma in una nuova pianta. Rappresentante – hara fragile.

Il significato delle alghe. Un ruolo enorme nella creazione di sostanze organiche e ossigeno sul pianeta, nel ciclo delle sostanze, nonché nella nutrizione degli abitanti dei corpi idrici. Può effettuare l'auto-purificazione dell'acqua. Molte alghe sono indicatori di inquinamento dell'habitat. Possono essere utilizzati come cibo per l'uomo e gli animali da fattoria, nonché come fertilizzanti. Utilizzato per produrre agaragar, alginato di sodio (colla). Laminaria, fucus e spirulina sono usati in medicina.

Le piante acquatiche si dividono in superiori (Cormobionta) ed inferiori (Thallobionta). Quest'ultimo comprende tutti i tipi di alghe. Sono uno dei più antichi rappresentanti della flora. La loro caratteristica principale è la riproduzione delle spore e la loro particolarità sta nella capacità di adattarsi a varie condizioni. Esistono tipi di alghe che possono vivere in qualsiasi acqua: salata, fresca, sporca, pulita. Ma per gli acquariofili diventano un grosso problema, soprattutto se crescono allo stato selvatico.

Esistono tipi di alghe che possono vivere in qualsiasi acqua: salata, fresca, sporca, pulita.

Caratteristiche principali

A seconda della varietà di alghe, alcune sono attaccate alle superfici sottomarine, mentre altre vivono liberamente nell'acqua. Le colture possono contenere solo pigmento verde, ma esistono specie con pigmenti diversi. Colorano le alghe rosa, blu, viola, rosse e quasi nere.

I processi biologici che si verificano nell'acquario sono la base per la comparsa indipendente delle alghe. Vengono introdotti quando i pesci nutrono cibo vivo o piante acquatiche appena acquisite.

Alcune alghe sembrano un soffice ciuffo, altre assomigliano a un tappeto steso e altre ancora assomigliano a un rivestimento viscido. Esistono culture piatte, tallose, ramificate e filamentose. A differenza delle piante superiori, non hanno radici, steli o foglie. La loro forma, struttura e dimensioni sono varie. Ci sono specie che possono essere viste solo al microscopio. Nell'ambiente naturale, le piante raggiungono diversi metri di lunghezza.

Classificazione delle alghe

Ogni specie ha i propri requisiti per l'ambiente in cui cresce: temperatura del liquido, intensità e durata dell'illuminazione. Un fattore importante è la composizione chimica dell'acqua.

Uno squilibrio delle alghe nell'acquario indica il verificarsi di condizioni sfavorevoli al suo interno. Un aumento eccessivo di essi nel serbatoio peggiora la qualità dell'acqua, influenzando negativamente la salute degli abitanti dell'acquario. Un'epidemia di alghe può essere causata da:

1. Modalità di illuminazione dell'acquario non regolata. Questa è una mancanza di luce del giorno o il suo eccesso.
2. Materia organica in eccesso nel contenitore. Possono presentarsi sotto forma di avanzi di cibo, piante d'acquario morte o scarti di pesce.
3. Decomposizione organica. La comparsa di nitriti e ammoniaca nell'acquario.

Individuato quale fattore provoca la comparsa dei raccolti, è necessario eliminarlo o minimizzarlo il più possibile.

Uno squilibrio delle alghe nell'acquario indica il verificarsi di condizioni sfavorevoli al suo interno.

Le alghe sono divise in 12 tipi. Un acquario è molto spesso caratterizzato dalla presenza di tre tipologie principali di colture.

La loro presenza è prevedibile dove sono disponibili acqua, luce e sostanze nutritive.

Gruppo verde

Questo è il gruppo di piante più diffuso e diversificato per struttura e forma, che conta circa 7mila specie. Sono disponibili in forme non cellulari, unicellulari e multicellulari. Le alghe formano colonie sul vetro o sul terreno.

La loro particolarità è che quasi tutte le colture appaiono come risultato di un'illuminazione eccessiva. Sono di colore verde, nonostante contengano pigmento giallo oltre alla clorofilla verde. Le alghe colorano il liquido verde o verde mattone.

Ci sono specie marine e d'acqua dolce. Nomi delle alghe che si trovano nell'acquario:

Il motivo principale della comparsa della maggior parte dei tipi di alghe verdi è l'illuminazione eccessiva, quindi quando viene ripristinato l'equilibrio biologico, questo problema può scomparire rapidamente.

Piante di diatomee (marroni).

Se il liquido nel contenitore deve essere cambiato frequentemente perché diventa torbido rapidamente, - ci sono alghe brune dentro. Non solo rovina l'interno dell'acquario, ma provoca anche disagi ai suoi abitanti. Si tratta di organismi microscopici unicellulari che si moltiplicano rapidamente e creano uno strato viscido sulle foglie delle piante dell'acquario e sul vetro della vasca. Vivono da soli o in colonie sotto forma di nastro, filo, catena, pellicola, cespuglio.

Nella fase iniziale della comparsa della placca nel contenitore, viene facilmente rimossa, ma nei casi avanzati diventa multistrato e può essere difficile liberarsene. Le piante marroni non danneggiano gli animali dell'acquario, ma sono pericolose per le piante dell'acquario. La placca sulle colture interferisce con la fotosintesi, che porta alla loro morte.

La riproduzione delle diatomee viene effettuata per divisione. Le cellule vegetali hanno un guscio duro con una composizione di silice. Le loro dimensioni sono minimo 0,75 micron, massimo 1500 micron. Questa cultura si distingue facilmente per il suo guscio sotto forma di punti, camere, tratti, nervature posizionate con regolarità geometrica.

Le Navicole vivono quasi ovunque e compaiono in primavera e in autunno.

In natura esistono circa 25mila varietà di colture brune. Nei contenitori si trovano più spesso:

1. Navicola. Questo genere conta circa 1 mila specie di alghe. I contenitori vengono avviati in primavera e autunno. Il metodo di riproduzione è la divisione cellulare. Le cellule variano per forma, struttura del guscio e struttura. Servono da cibo per gli abitanti dell'acquario e loro stessi si nutrono fototroficamente.
2. Pinnularia. L'inizio dell'autunno e dell'estate sono i periodi di comparsa di questo genere. Come risultato della divisione cellulare, ogni cellula riceve un volantino dalla cellula madre. Le singole celle sono raramente collegate in nastri. Si conoscono circa 80 specie di queste alghe.
3. Cymbella. Il genere è costituito da singole cellule a vita libera, talvolta attaccate al substrato mediante un peduncolo mucoso. Inoltre, possono essere racchiusi in tubi gelatinosi.

Le alghe brune si sviluppano in vasche dove l'acqua non viene cambiata tempestivamente o l'illuminazione è scarsa. La loro distribuzione è influenzata dalla densa popolazione dell'acquario, da una grande quantità di materia organica e da un filtro intasato.

Rosso o “viola”

Le alghe rosse, o alghe scarlatte, sono una piccola specie di colture, la stragrande maggioranza è multicellulare e conta fino a 200 varietà. Tutti gli scarlatti sono divisi in 2 classi, ciascuna delle quali contiene 6 ordini. Si depositano sugli steli e sulle estremità delle foglie delle piante d'acquario, delle pietre, crescono rapidamente e si moltiplicano intensamente.

Il motivo della comparsa di questo tipo di pianta è un eccesso di materia organica nell'acqua, un'illuminazione installata in modo errato o un sovraffollamento nel contenitore. Queste colture rappresentano un pericolo per i suoi abitanti, quindi devono essere distrutte in modo tempestivo.

I pesci viola, a seconda della combinazione di pigmenti, cambiano colore dal rosso brillante al verde-bluastro e al giallo, mentre quelli d'acqua dolce sono solitamente verdi, blu o nero-brunastri. Una caratteristica delle piante è il loro complesso ciclo di sviluppo. Di norma, queste colture crescono attaccate ad altre piante, pietre e serbatoi. Le colonie di colture possono essere trovate sotto forma di rivestimenti mucosi.

Le alghe rosse, o alghe scarlatte, sono una piccola specie di colture, la stragrande maggioranza è multicellulare e conta fino a 200 varietà.

Per gli acquariofili esistono due tipi di disastro:

1. Barbanera. Nella fase iniziale appaiono come singoli cespugli neri concentrati in un unico punto, oppure possono essere sparsi in tutta la vasca. Se non inizi a combatterlo, con l'aiuto dei rizoidi la cultura si aggrappa al substrato, come se crescesse al suo interno. Molto spesso queste alghe compaiono dopo l'acquisto di nuove piante d'acquario o se si trascurano le regole per la cura dell'acquario.
2. Vietnamita. Tali alghe d'acquario appartengono a specie filamentose. In base al loro aspetto gli acquariofili li chiamano cespuglio, barba o spazzola. Le piante hanno colori diversi e si riproducono molto rapidamente tramite spore. La cultura preferisce essere posizionata sulle punte delle piante dell'acquario o sull'arredamento del serbatoio.

La comparsa di qualsiasi tipo di alghe indica problemi con il microclima nella vasca. Ci vogliono mesi per combattere alcune piante, mentre altre possono essere eliminate rapidamente e facilmente.

Alga marina

Le alghe (dal latino Algae) sono un gruppo ecologico eterogeneo di organismi unicellulari, coloniali o multicellulari prevalentemente fototrofici, che di solito vivono in un ambiente acquatico e rappresentano sistematicamente un insieme di molte divisioni. Entrando in simbiosi con i funghi, questi organismi, nel corso dell'evoluzione, hanno formato organismi completamente nuovi: i licheni. Lo studio delle alghe è una tappa importante nella formazione di specialisti nel campo della maricoltura, della piscicoltura e dell'ecologia marina. La scienza delle alghe si chiama algologia.

informazioni generali

Le alghe sono un gruppo di organismi di diversa origine, accomunati dalle seguenti caratteristiche: presenza di clorofilla e nutrizione fotoautotrofa; negli organismi multicellulari - mancanza di chiara differenziazione del corpo (chiamato tallo o tallo) in organi; mancanza di un sistema di conduzione pronunciato; che vivono in un ambiente acquatico o in condizioni umide (terreno, luoghi umidi, ecc.). Loro stessi non hanno organi, tessuti e mancano di una membrana di copertura.

Alcune alghe sono capaci di eterotrofia (nutrendosi di materia organica già pronta), sia di osmotrofia (sulla superficie cellulare), ad esempio flagellati, sia di ingestione attraverso la bocca cellulare (euglena, dinofite). La dimensione delle alghe varia da frazioni di micron (coccolitofori e alcune diatomee) a 30-50 m (alghe brune - alghe, macrocystis, sargassum). Il tallo può essere unicellulare o multicellulare. Tra le alghe multicellulari, insieme a quelle di grandi dimensioni, ce ne sono di microscopiche (ad esempio le alghe sporofite). Tra gli organismi unicellulari esistono forme coloniali, quando le singole cellule sono strettamente imparentate tra loro (collegate tramite plasmodesmi o immerse nel muco comune).

Le alghe comprendono un numero variabile (a seconda della classificazione) di divisioni eucariotiche, molte delle quali non sono legate da un'origine comune. Le alghe includono spesso anche alghe blu-verdi o cianobatteri, che sono procarioti. Tradizionalmente le alghe sono classificate come piante.

Citologia

Le cellule algali (ad eccezione del tipo ameboide) sono ricoperte da una parete cellulare e/o da una membrana cellulare. La parete si trova all'esterno della membrana cellulare, contenente solitamente un componente strutturale (ad esempio la cellulosa) e una matrice amorfa (ad esempio pectine o sostanze dell'agar); può anche avere strati aggiuntivi (ad esempio, lo strato di sporopollenina nella clorella). La membrana cellulare è un guscio esterno di silicone (nelle diatomee e in alcune altre ocrofite), o uno strato superiore compattato di citoplasma (plasmalemma), in cui possono esserci strutture aggiuntive, ad esempio vescicole, vuote o con piastre di cellulosa (un tipo della conchiglia, della teca, nei dinoflagellati). Se la membrana cellulare è plastica, la cellula può essere capace del cosiddetto movimento metabolico, cioè di scivolare a causa di un leggero cambiamento nella forma del corpo.

I pigmenti fotosintetici (e “mascherandoli”) si trovano in speciali plastidi: i cloroplasti. Un cloroplasto ha due (alghe rosse, verdi, carofite), tre (euglena, dinoflagellate) o quattro membrane (alghe ocrofite). Ha anche un proprio apparato genetico molto ridotto, che suggerisce la sua simbiogenesi (origine da una cellula procariotica catturata o, nelle alghe heterokont, eucariotica). La membrana interna sporge verso l'interno, formando pieghe - tilacoidi, raccolti in pile - grana: monotilacoide in rosso e blu-verde, due o più in verde e charoves, tritilacoide nel resto. I tilacoidi, infatti, sono il luogo in cui si trovano i pigmenti. I cloroplasti nelle alghe hanno forme diverse (piccoli dischi, a spirale, a coppa, stellati, ecc.). Molti cloroplasti hanno formazioni dense: pirenoidi. I prodotti fotosintetici, attualmente non necessari, vengono immagazzinati sotto forma di varie sostanze di riserva: amido, glicogeno, altri polisaccaridi, lipidi. Tra l'altro i lipidi, essendo più leggeri dell'acqua, permettono alle diatomee planctoniche con i loro pesanti gusci di restare a galla. In alcune alghe si formano bolle di gas che forniscono alle alghe anche la forza di sollevamento.

Cicli di riproduzione e sviluppo

La riproduzione vegetativa, asessuata e sessuale avviene nelle alghe.

La propagazione vegetativa può essere effettuata sia mediante la semplice divisione di un organismo multicellulare (frammenti di filamenti di Spirogyra o colonie (Synura) in più parti, sia con l'ausilio di organi specializzati. Ad esempio, le alghe brune dell'ordine Sphacelariaceae hanno rami di covata speciali per a questo scopo, e le alghe dell'ordine delle Characeae - noduli sui rizoidi.

La riproduzione asessuata delle alghe viene effettuata utilizzando zoospore mobili o aplanospore immobili. In questo caso, il protoplasto della cellula dello sporangio viene diviso in parti e i prodotti della divisione escono dal suo guscio. L'individuo su cui si formano gli sporangi è chiamato sporofito. Spesso le spore mobili o immobili hanno nomi speciali. Ad esempio, le aplanospore che assumono la forma della cellula madre mentre sono al suo interno sono chiamate autospore, e se l'aplanospore è ricoperta da uno spesso guscio ed entra in uno stato dormiente, allora è un'ipnospora; le zoospore che hanno perso flagelli ma conservano vacuoli contrattili e ocello saranno chiamate emizoospore.

Riproduzione sessuale. Durante la riproduzione sessuale, avviene la fusione a coppie di cellule aploidi per formare uno zigote diploide. Le alghe hanno diverse varianti del processo sessuale: isogamia - la fusione di due gameti mobili della stessa forma e dimensione; eterogamia: fusione di due gameti mobili della stessa forma, ma di dimensioni diverse; oogamia è la fusione di un grande uovo immobile con un piccolo spermatozoo mobile. Le cellule in cui si formano i gameti sono chiamate gametangi e le piante stesse con gametangi sono chiamate gametofiti. Esistono due tipi di gametangi: gli anteridi, che formano numerosi spermatozoi, e gli oogoni, che formano una o più uova. Inoltre, la riproduzione sessuale in alcuni gruppi di alghe può avvenire senza la formazione di gameti. Ad esempio, se due alghe unicellulari mobili si fondono, allora questa è ologamia; fusione dei protoplasti di due cellule vegetative aploidi immobili per formare uno zigote - coniugazione. Se i gametofiti e gli sporofiti nel ciclo vitale delle alghe presentano differenze morfologiche pronunciate, allora questo è chiamato cambiamento eteromorfo nelle forme di sviluppo e se non differiscono morfologicamente, allora cambiamento isomorfo nelle forme di sviluppo. I gametofiti possono anche essere monoici (bisessuali) - sia i gameti maschili che quelli femminili si sviluppano su un individuo, o dioici (dioici) - i gameti maschili si sviluppano su alcuni individui e i gameti femminili su altri.

Gruppi ecologici di alghe

Tassonomia

Le alghe sono un gruppo estremamente eterogeneo di organismi, che conta circa 100mila specie (e secondo alcune fonti fino a 100mila specie solo all'interno della divisione delle diatomee). Sulla base delle differenze nell'insieme dei pigmenti, nella struttura del cromatoforo, nelle caratteristiche della morfologia e della biochimica (composizione delle membrane cellulari, tipi di nutrienti di riserva), la maggior parte dei tassonomi nazionali distingue 11 divisioni di alghe:

Procarioti o prenucleari (lat. Procaryota)

Regno dei batteri

Sottoregno Cianobatteri (Cyanobionta)

• Dipartimento Alghe azzurre (Cianobatteri)

Eucarioti o nucleari (Eucaryota)

Regno delle piante (Plantae)

Sottoregno Alghe (Phycobionta)

1. Divisione Alghe verdi (Chlorophyta)
2. Divisione Euglenophyta
3. Divisione Alghe dorate (Chrysophyta)
4. Dipartimento Alghe giallo-verdi (Xanthophyta)
5. Divisione Diatomee (Bacillariophyta)
6. Dipartimento Alghe dinosauri (Dinophyta)
7. Divisione Alghe criptofite (Cryptophyta)
8. Dipartimento Alghe brune (Phaeophyta)
9. Sottoregno della Viola (Rhodobionta)
10. Divisione Alghe rosse (Rhodophyta)

Dipartimento Alghe azzurre o cianobatteri (Cyanophyta)

Esistono circa 2mila specie di alghe azzurre, raggruppate in circa 150 generi. Questi sono gli organismi più antichi, tracce della cui esistenza sono state trovate nei sedimenti precambriani, la loro età è di circa 3 miliardi di anni Tra le alghe blu-verdi ci sono forme unicellulari, ma la maggior parte delle specie sono organismi coloniali e filamentosi. Differiscono dalle altre alghe in quanto le loro cellule non hanno un nucleo formato. Mancano di mitocondri, vacuoli con linfa cellulare, non si formano plastidi e i pigmenti con cui viene effettuata la fotosintesi si trovano nelle piastre fotosintetiche - lamelle. I pigmenti delle alghe blu-verdi sono molto diversi: clorofilla, caroteni, xantofille, nonché pigmenti specifici del gruppo della ficobilina: ficocianina blu e ficoeritrina rossa, che, oltre ai cianobatteri, si trovano solo nelle alghe rosse. Il colore di questi organismi è spesso blu-verde. Tuttavia, a seconda del rapporto quantitativo dei vari pigmenti, il colore di queste alghe può essere non solo blu-verde, ma anche viola, rossastro, giallo, azzurro o quasi nero. Le alghe blu-verdi sono distribuite in tutto il mondo e si trovano in un'ampia varietà di condizioni. Sono in grado di esistere anche in condizioni di vita estreme. Questi organismi tollerano l'oscurità prolungata e l'anaerobiosi, possono vivere in grotte, in diversi suoli, in strati di limo naturale ricco di idrogeno solforato, in acque termali, ecc. Intorno alle cellule delle alghe coloniali e filamentose si formano membrane mucose, che fungono da involucro protettivo che protegge le cellule dall'essiccamento ed è un filtro leggero Molte alghe filamentose blu-verdi hanno cellule peculiari: eterocisti. Queste cellule hanno una membrana a due strati ben definita e sembrano vuote. Ma queste sono cellule viventi piene di contenuti trasparenti. Le alghe blu-verdi con eterocisti sono in grado di fissare l'azoto atmosferico. Alcuni tipi di alghe blu-verdi sono componenti dei licheni. Possono essere trovati come simbionti nei tessuti e negli organi delle piante superiori. Le piante superiori sfruttano la loro capacità di fissare l'azoto atmosferico, mentre lo sviluppo massiccio di alghe blu-verdi nelle acque può avere conseguenze negative. Le temperature elevate e l'inquinamento dell'acqua con sostanze organiche provocano la cosiddetta “fioritura dell'acqua”. Ciò rende l’acqua inadatta al consumo umano. Alcuni cianobatteri d’acqua dolce sono tossici per l’uomo e gli animali. La riproduzione delle alghe blu-verdi è molto primitiva. Le forme unicellulari e molte colonie si riproducono solo dividendo le cellule a metà. La maggior parte delle forme filamentose si riproducono per ormogonie (brevi sezioni separate dal filamento madre che crescono fino a diventare adulti). La riproduzione può essere effettuata anche con l'aiuto di spore: cellule a pareti spesse ricoperte di vegetazione che possono sopravvivere a condizioni sfavorevoli e quindi crescere in nuovi fili.

Divisione Alghe rosse (o alghe viola) (Rhodophyta)

Le alghe rosse (alghe viola) sono un gruppo numeroso (circa 3800 specie di più di 600 generi) di abitanti prevalentemente marini. Le loro dimensioni variano da microscopiche a 1-2 M. Esternamente, le alghe rosse sono molto diverse: ci sono forme filamentose, piastriformi, simili a coralli, sezionate e ramificate a vari livelli. Le alghe rosse hanno un insieme unico di pigmenti: inoltre alla clorofilla aeb c'è la clorofilla d, conosciuta solo per questo gruppo di piante, ci sono caroteni, xantofille e pigmenti del gruppo ficobilina: pigmento blu - ficocianina, rosso - ficoeritrina. Le diverse combinazioni di questi pigmenti determinano il colore delle alghe: dal rosso vivo al verde-bluastro e al giallo.Le alghe rosse si riproducono vegetativamente, asessualmente e sessualmente. La propagazione vegetativa è tipica solo per le piante scarlatte più scarsamente organizzate (forme unicellulari e coloniali). Nelle forme multicellulari altamente organizzate, le sezioni recise del tallo muoiono. Per la riproduzione asessuata vengono utilizzati diversi tipi di spore, mentre il processo sessuale è oogamo. Su una pianta gametofita si formano cellule riproduttive maschili e femminili (gameti), prive di flagelli. Durante la fecondazione i gameti femminili non vengono rilasciati nell'ambiente, ma rimangono sulla pianta; I gameti maschili vengono espulsi e trasportati passivamente dalle correnti d'acqua.Le piante diploidi - sporofiti - hanno lo stesso aspetto dei gametofiti (piante aploidi). Questo è un cambiamento isomorfo di generazioni. Sugli sporofiti si formano gli organi di riproduzione asessuata e molte alghe rosse sono ampiamente utilizzate dall'uomo, sono commestibili e utili. Nell'industria alimentare e medica è ampiamente utilizzato l'agar polisaccaridico, ottenuto da diversi tipi di erba scarlatta (circa 30).

Dipartimento Alghe Pyrophyta (o Dinophyta) (Pyrrophyta (Dinophyta))

Il dipartimento contiene circa 1200 specie di 120 generi, che uniscono forme eucariotiche unicellulari (incluso biflagellato), coccoidi e filamentose. Il gruppo unisce le caratteristiche delle piante e degli animali: alcune specie presentano tentacoli, pseudopodi e cellule urticanti; alcuni hanno un'alimentazione di tipo tipicamente animale, fornita dalla faringe. Molti hanno uno stigma o uno spioncino. Le cellule sono spesso ricoperte da una membrana dura. I cromatofori sono di colore brunastro e rossastro e contengono clorofille a e c, oltre a caroteni, xantofille (a volte ficocianina e ficoeritrina). L'amido e talvolta l'olio vengono depositati come sostanze di riserva. Le cellule flagellate hanno lati dorsale e ventrale chiaramente definiti. Sulla superficie della cellula e nella faringe sono presenti dei solchi, dove si riproducono per divisione in stato mobile o immobile (vegetativamente), zoospore e autospore. La riproduzione sessuale è conosciuta in poche forme; avviene sotto forma di fusione di isogameti.Le alghe pirofite sono abitanti comuni dei corpi idrici inquinati: stagni, vasche di decantazione, alcuni bacini artificiali e laghi. Molti formano fitoplancton nei mari. In condizioni sfavorevoli formano cisti con spessi gusci di cellulosa.Il genere Cryptomonas è il più diffuso e ricco di specie.

Divisione Alghe dorate (Chrysophyta)

Organismi microscopici o piccoli (fino a 2 cm di lunghezza) di colore giallo dorato che vivono in corpi d'acqua salata e dolce in tutto il mondo. Esistono forme unicellulari, coloniali e multicellulari. In Russia sono conosciute circa 300 specie di 70 generi. I cromatofori sono generalmente di colore giallo dorato o marrone. Contengono clorofille a e c, oltre a carotenoidi e fucoxantina. La crisolamina e l'olio vengono depositati come sostanze di riserva. Alcune specie sono eterotrofe. La maggior parte delle forme ha 1-2 flagelli e sono quindi mobili. Si riproducono prevalentemente asessualmente - per divisione o zoospore; il processo sessuale è noto solo in poche specie. Di solito si trovano in acque dolci pulite (acque acide delle torbiere di sfagno), meno spesso nei mari e nei terreni. Elementi tipici del fitoplancton.

Divisione Diatomee (Bacillariophyta (Diatomea))

Le diatomee (diatomee) contano circa 10mila specie, appartenenti a circa 300 generi. Questi sono organismi microscopici che vivono principalmente nei corpi idrici. Le diatomee sono un gruppo speciale di organismi unicellulari, distinti dalle altre alghe. Le cellule di diatomee sono ricoperte da un guscio di silice. La cellula contiene vacuoli con linfa cellulare. Il nucleo si trova al centro. I cromatofori sono grandi. Il loro colore ha varie sfumature di giallo-marrone, poiché i pigmenti sono dominati da caroteni e xantofille, che hanno sfumature gialle e marroni, e mascherano le clorofille A e C. I gusci di diatomee sono caratterizzati da regolarità geometrica della struttura e un'ampia varietà di contorni . Il guscio è composto da due metà. Quella più grande, l'epiteca, copre quella più piccola, l'ipoteca, come un coperchio copre una scatola.La maggior parte delle diatomee che hanno simmetria bilaterale sono in grado di muoversi lungo la superficie del substrato. Il movimento viene eseguito utilizzando la cosiddetta cucitura. La cucitura è una fessura che taglia la parete dell'anta. Il movimento del citoplasma nello spazio e il suo attrito contro il substrato assicurano il movimento della cellula. Le cellule delle diatomee che hanno simmetria radiale non sono in grado di muoversi e solitamente si riproducono dividendo la cellula in due metà. Il protoplasto aumenta di volume, a seguito del quale l'epiteca e l'ipoteca divergono. Il protoplasto si divide in due parti uguali e il nucleo si divide mitoticamente. In ciascuna metà della cellula divisa, la conchiglia svolge il ruolo di epiteca e completa la metà mancante della conchiglia, sempre l'ipoteca. Come risultato di numerose divisioni, in una parte della popolazione si verifica una graduale diminuzione delle dimensioni delle cellule. Alcune cellule sono circa tre volte più piccole di quelle originali. Dopo aver raggiunto una dimensione minima, le cellule sviluppano auxospore (“spore in crescita”). La formazione delle auxospore è associata al processo sessuale.

Le cellule di diatomee nello stato vegetativo sono diploidi. Prima della riproduzione sessuale avviene la divisione ridotta del nucleo (meiosi). Due cellule di diatomee si uniscono, le valvole si allontanano, i nuclei aploidi (dopo la meiosi) si fondono in coppie e si formano una o due auxospore. L'auxospora cresce per qualche tempo, quindi sviluppa un guscio e si trasforma in un individuo vegetativo.

Tra le diatomee ci sono specie amanti della luce e amanti dell'ombra, vivono in serbatoi a diverse profondità. Le diatomee possono vivere anche in terreni, soprattutto umidi e paludosi. Insieme ad altre alghe, le diatomee possono causare fioriture di neve.

Le diatomee svolgono un ruolo importante nell’economia della natura. Fungono da costante fonte di cibo e dall'anello iniziale delle catene alimentari per molti organismi acquatici. Molti pesci se ne nutrono, soprattutto i giovani.

I gusci di diatomee, depositandosi sul fondo nel corso di milioni di anni, formano una roccia geologica sedimentaria: la diatomite. È ampiamente utilizzato come materiale da costruzione con elevate proprietà di isolamento termico e acustico, come filtri nell'industria alimentare, chimica e medica.

Dipartimento delle alghe giallo-verdi (Xanthophyta)

Questo gruppo di alghe conta circa 550 specie. Si tratta principalmente di abitanti delle acque dolci, meno comuni nei mari e sui terreni umidi. Tra questi ci sono forme unicellulari e multicellulari, flagellate, coccoidi, filamentose e lamellari, nonché organismi sifonali. Queste alghe sono caratterizzate da un colore giallo-verde, che dà il nome all'intero gruppo. I cloroplasti sono a forma di disco. Pigmenti caratteristici sono le clorofille a e c, i carotenoidi a e b, le xantofille. Sostanze di riserva: glucano, grassi. La riproduzione sessuale è oogama e isogama. Propagato vegetativamente per divisione; La riproduzione asessuata viene effettuata da cellule specializzate mobili o immobili - zoo e aplanospore.

Dipartimento Alghe brune (Phaeophyta)

Le alghe brune sono organismi multicellulari altamente organizzati che vivono nei mari. Esistono circa 1500 specie appartenenti a circa 250 generi. Le più grandi alghe brune raggiungono diverse decine di metri (fino a 60 m) di lunghezza. Tuttavia in questo gruppo esistono anche specie di dimensioni microscopiche. La forma dei talli può essere molto varia.

Una caratteristica comune a tutte le alghe appartenenti a questo gruppo è il colore bruno-giallastro. È causata dai pigmenti carotene e xantofilla (fucoxantina, ecc.), che mascherano il colore verde delle clorofille a e c. La parete cellulare è cellulosa con uno strato esterno di pectina, capace di forte mucillagine.

Le alghe brune hanno tutte le forme di riproduzione: vegetativa, asessuata e sessuale. La propagazione vegetativa avviene per parti separate del tallo. La riproduzione asessuata viene effettuata utilizzando le zoospore (mobili grazie ai flagelli sporali). Il processo sessuale nelle alghe brune è rappresentato dall'isogamia (meno comunemente, anisogamia e oogamia).

In molte alghe brune il gametofito e lo sporofito differiscono per forma, dimensione e struttura. Nelle alghe brune si verifica un'alternanza di generazioni, ovvero un cambiamento delle fasi nucleari nel ciclo di sviluppo. Le alghe brune si trovano in tutti i mari del globo. Numerosi animali costieri trovano rifugio, luogo di riproduzione e di alimentazione nei boschetti di alghe brune vicino alle coste. Le alghe brune sono ampiamente utilizzate dall'uomo. Da essi si ottengono alginati (sali dell'acido alginico) che vengono utilizzati come stabilizzanti per soluzioni e sospensioni nell'industria alimentare. Sono utilizzati nella produzione di materie plastiche, lubrificanti, ecc. Alcune alghe brune (alghe, alaria, ecc.) sono utilizzate negli alimenti.

Divisione Euglenophyta

Ci sono circa 900 specie in questo gruppo da circa 40 generi. Si tratta di organismi flagellati unicellulari, abitanti principalmente delle acque dolci. I cloroplasti contengono clorofille aeb e un ampio gruppo di pigmenti ausiliari del gruppo dei carotenoidi. Queste alghe subiscono la fotosintesi alla luce e al buio passano alla nutrizione eterotrofa.

La riproduzione di queste alghe avviene solo attraverso la divisione cellulare mitotica. La loro mitosi differisce da questo processo in altri gruppi di organismi.

Divisione Alghe verdi (Chlorophyta)

Le alghe verdi rappresentano il più grande dipartimento di alghe e contano, secondo varie stime, da 13 a 20 mila specie di circa 400 generi. Queste alghe sono caratterizzate da un colore prettamente verde, come le piante superiori, poiché tra i pigmenti predomina la clorofilla. I cloroplasti (cromatofori) contengono due modifiche della clorofilla aeb, come nelle piante superiori, così come altri pigmenti: caroteni e xantofille.

Le pareti cellulari dure delle alghe verdi sono formate da sostanze cellulosiche e pectine. Sostanze di riserva: amido, meno spesso olio. Molte caratteristiche della struttura e della vita delle alghe verdi indicano la loro relazione con le piante superiori. Le alghe verdi si distinguono per la maggiore diversità rispetto ad altri dipartimenti. Possono essere unicellulari, coloniali, pluricellulari. Questo gruppo rappresenta l'intera varietà di differenziazione morfologica del corpo nota per le alghe: monadica, coccoide, palmelloide, filamentosa, lamellare, non cellulare (sifonale). La gamma delle loro dimensioni è ampia: dalle singole cellule microscopiche alle grandi forme multicellulari lunghe decine di centimetri. La riproduzione è vegetativa, asessuata e sessuata. Si incontrano tutti i principali tipi di cambiamenti nelle forme di sviluppo.

Le alghe verdi vivono più spesso nei corpi d'acqua dolce, ma esistono molte forme salmastre e marine, nonché specie terrestri e terrestri non acquatiche.

La classe Volvox comprende i rappresentanti più primitivi delle alghe verdi. Di solito si tratta di organismi unicellulari con flagelli, talvolta uniti in colonie. Sono mobili per tutta la vita. Distribuito in corpi d'acqua dolce poco profondi, paludi e suolo. Tra gli organismi unicellulari sono ampiamente rappresentate le specie del genere Chlamydomonas. Le cellule sferiche o ellissoidali di Chlamydomonas sono ricoperte da una membrana costituita da emicellulosa e sostanze pectiniche. All'estremità anteriore della cellula ci sono due flagelli. L'intero interno della cellula è occupato da un cloroplasto a forma di coppa. Il nucleo si trova nel citoplasma che riempie il cloroplasto a forma di coppa. Alla base del flagello ci sono due vacuoli pulsanti.

La riproduzione asessuata avviene con l'aiuto di zoospore biflagellate. Durante la riproduzione sessuale, nelle cellule di Chlamydomonas si formano gameti biflagellati (dopo la meiosi).

Le specie Chlamydomonas sono caratterizzate da iso-, etero- e oogamia. Quando si verificano condizioni sfavorevoli (essiccazione del serbatoio), le cellule di Chlamydomonas perdono i flagelli, si ricoprono di una guaina mucosa e si moltiplicano per divisione. Quando si verificano condizioni favorevoli, formano flagelli e passano a uno stile di vita mobile.

Insieme al metodo di nutrizione autotrofo (fotosintesi), le cellule di Chlamydomonas sono in grado di assorbire le sostanze organiche disciolte nell'acqua attraverso la membrana, contribuendo ai processi di autodepurazione delle acque inquinate.

Le cellule delle forme coloniali (Pandorina, Volvox) sono costruite come Chlamydomonas.

Nella classe dei protococchi, la forma principale del corpo vegetativo sono le cellule stazionarie con una membrana densa e colonie di tali cellule. Esempi di protococchi unicellulari sono il Chlorococcus e la Chlorella. La riproduzione asessuata del Chlorococcus viene effettuata con l'aiuto di zoospore mobili biflagellate e il processo sessuale è la fusione di isogameti biflagellati mobili (isogamia). La clorella non ha fasi mobili durante la riproduzione asessuata e non esiste alcun processo sessuale.

La classe Ulothrix unisce forme filamentose e lamellari che vivono nelle acque dolci e marine. Ulotrix è un filo lungo fino a 10 cm, attaccato a oggetti sottomarini. Le cellule del filamento sono identiche, corto-cilindriche con cloroplasti a parete lamellare (cromatofori). La riproduzione asessuata è effettuata dalle zoospore (cellule mobili con quattro flagelli).

Il processo sessuale è isogamo. I gameti sono mobili a causa della presenza di due flagelli in ciascun gamete.

La classe Coniugati (coesivi) combina forme unicellulari e filamentose con un tipo unico di processo sessuale: la coniugazione. I cloroplasti (cromatofori) nelle cellule di queste alghe sono di tipo piatto e di forma molto diversa. Negli stagni e nei bacini a flusso lento la maggior parte dei fanghi verdi è costituita da forme filamentose (spirogira, zignema, ecc.).

Quando due filamenti adiacenti vengono coniugati da cellule opposte, crescono processi che formano un canale. Il contenuto delle due cellule si fonde e si forma uno zigote, ricoperto da una spessa membrana. Dopo un periodo di dormienza, lo zigote germina dando origine a nuovi organismi filamentosi.

La classe Siphon comprende alghe con una struttura non cellulare del tallo (tallo) con dimensioni piuttosto grandi e divisione complessa. Il sifone marino alga caulerpa assomiglia esternamente a una pianta frondosa: la sua dimensione è di circa 0,5 m, è attaccata al terreno da rizoidi, il suo tallo si diffonde lungo il terreno e le formazioni verticali che ricordano le foglie contengono cloroplasti. Si riproduce facilmente per via vegetativa per parti del tallo. Il corpo delle alghe non ha pareti cellulari, ha un protoplasma solido con numerosi nuclei e vicino alle pareti si trovano cloroplasti.

Divisione dei charophyta (Charophyta)

Sono le alghe più complesse: il loro corpo è differenziato in nodi e internodi, nei nodi sono presenti spirali di corti rami somiglianti a foglie. La dimensione delle piante va da 20-30 cm a 1-2 m, formano boschetti continui in corpi d'acqua freschi o leggermente salati, attaccandosi al terreno con rizoidi. Esternamente assomigliano a piante più alte. Tuttavia queste alghe non hanno una vera divisione in radici, fusti e foglie. Esistono circa 300 specie di alghe Characeae, appartenenti a 7 generi. Sono simili alle alghe verdi nella composizione dei pigmenti, nella struttura cellulare e nelle caratteristiche di riproduzione. Esistono somiglianze con le piante superiori nelle caratteristiche della riproduzione (oogamia), ecc. Le somiglianze notate indicano la presenza di un antenato comune nelle characeae e nelle piante superiori.

La propagazione vegetativa delle Characeae viene effettuata mediante particolari strutture, i cosiddetti noduli, formati sui rizoidi e sulle parti inferiori dei fusti. Ciascuno dei noduli germina facilmente, formando un protonema e quindi un'intera pianta.

Dopo la prima conoscenza con esso, è molto difficile coprire mentalmente l'intero dipartimento delle alghe e dare a ciascun dipartimento il posto corretto nel sistema. Il sistema delle alghe non è stato sviluppato presto nella scienza e solo dopo molti tentativi infruttuosi. Attualmente imponiamo a qualsiasi sistema il requisito fondamentale che sia filogenetico. Inizialmente si pensava che un sistema del genere potesse essere molto semplice; lo immaginavano sotto forma di un albero genealogico, anche con molti rami laterali. Ora lo costruiamo esclusivamente sotto forma di molte linee genealogiche che si sviluppano in parallelo. La questione è ulteriormente complicata dal fatto che, insieme ai cambiamenti progressivi, ci sono anche quelli regressivi, che pongono un compito difficile da risolvere: in assenza di uno o un altro segno o organo, decidere se non è ancora apparso o è già scomparso?

Il sistema presentato a Ville nella 236a edizione dell'opera principale sulla tassonomia descrittiva delle piante, pubblicata sotto la direzione di A. Engler, è stato a lungo considerato il più perfetto. Il gruppo principale qui è considerato organismi flagellati o Flagellatata.

Questo schema copre solo il gruppo principale delle alghe verdi.

Origine, relazioni ed evoluzione

Ruolo nella natura e nella vita umana

Ruolo nelle biogeocenosi

Le alghe sono le principali produttrici di sostanza organica nell'ambiente acquatico. Circa l’80% di tutta la materia organica creata ogni anno sulla Terra proviene da alghe e altre piante acquatiche. Le alghe forniscono direttamente o indirettamente una fonte di cibo per tutti gli animali acquatici. Sono note rocce (diatomiti, scisti bituminosi, alcuni calcari) sorte a seguito dell'attività delle alghe in ere geologiche passate. A proposito, è dalle diatomee che viene determinata l'età di queste rocce.

Uso alimentare

Vengono mangiate alcune alghe, principalmente alghe marine (alghe marine, porfira, ulva). Nelle zone costiere, le alghe vengono utilizzate come mangime e fertilizzante per il bestiame. In diversi paesi, le alghe vengono coltivate per produrre grandi quantità di biomassa, che viene utilizzata come mangime per il bestiame e utilizzata nell’industria alimentare.

Alghe commestibili - ricche di minerali, soprattutto iodio, prodotto - utilizzato nelle cucine dell'Asia orientale. Uno dei piatti più popolari a base di alghe è il sushi.

Trattamento delle acque

Molte alghe sono una componente importante del trattamento biologico delle acque reflue. Il rapido sviluppo di alghe filamentose e planctoniche (fioriture d'acqua) può creare problemi nel funzionamento degli impianti di trattamento e dei sistemi di approvvigionamento idrico. Nell'acquariofilia marina le alghe vengono utilizzate nella filtrazione biologica sistemi. Vengono utilizzati serbatoi per alghe (“vasche per alghe”) e depuratori. Vengono coltivate macroalghe appositamente piantate (solitamente dei generi Chaetomorpha e Caulerpa) oppure vengono utilizzate incrostazioni algali naturali. L'illuminazione intensa garantisce una rapida crescita delle alghe e un assorbimento attivo degli inquinanti. Periodicamente, la massa di alghe troppo cresciute viene rimossa dal filtro.

Nell'industria farmaceutica

Dalle alghe si ottengono: sostanze che formano gelatina e muco - agar-agar (Ahnfeltia, Gelidium), agaroidi (Phyllophora, Gracilaria), carragenina (Chondrous, Gigartina, Furcelaria), alginati (kelp e fucus), farina alimentare contenente oligoelementi e iodio.Le alghe sono coinvolte nella formazione di alcuni tipi di fanghi medicinali.

Industria chimica

L'uomo utilizza le alghe nell'industria chimica. Da essi si ottengono iodio, acido alginico, agar-agar, sali di potassio, cellulosa, alcool e acido acetico.

Biocarburante

A causa dell'elevato tasso di riproduzione, le alghe vengono utilizzate per ottenere biomassa da utilizzare come combustibile. Sono stati sviluppati molti processi sperimentali diversi per la produzione di biocarburanti, ad esempio utilizzando temperature e pressioni elevate.

Nella scienza

Le alghe sono ampiamente utilizzate nella ricerca sperimentale per risolvere problemi di fotosintesi e chiarire il ruolo del nucleo e di altri componenti della cellula.

Biotest

Le alghe sono uno degli oggetti biologici più utilizzati nei biotest di sostanze chimiche e campioni di acque naturali e inquinate.

Ecocasa

Si stanno tentando di utilizzare alcune alghe a crescita rapida e senza pretese (ad esempio la clorella, che sintetizza rapidamente e in grandi quantità proteine, grassi, carboidrati, vitamine ed è in grado di assorbire circa il 10-12% dell'energia solare [fonte non specificata 1438 giorni], sintetizzando la materia organica (per confronto, le piante superiori sono in grado di assorbire solo l'1-2% della radiazione solare) per creare un ciclo di materia

Per quanto bello e sorprendente sia il mondo sottomarino, è altrettanto misterioso. Fino ad ora, gli scienziati stanno scoprendo alcune specie di animali completamente nuove e insolite, esplorando le incredibili proprietà delle piante e ampliando le loro aree di applicazione.

La flora degli oceani, dei mari, dei fiumi, dei laghi e delle paludi non è così varia come quella terrestre, ma è anche unica e bella. Proviamo a capire cosa sono queste straordinarie alghe, qual è la struttura delle alghe e il loro significato nella vita degli esseri umani e di altri esseri viventi.

Posizione sistematica nel sistema del mondo organico

Secondo gli standard generalmente accettati, le alghe sono considerate un gruppo di piante inferiori. Fanno parte dell'Impero Cellulare e del sottoregno delle Piante Inferiori. In realtà, questa divisione si basa proprio sulle caratteristiche strutturali di questi rappresentanti.

Hanno preso il nome perché sono in grado di crescere e vivere sott'acqua. Nome latino: alghe. Da qui il nome della scienza che si occupa dello studio dettagliato di questi organismi, del loro significato economico e della loro struttura: l'algologia.

Classificazione delle alghe

I dati moderni consentono di classificare tutte le informazioni disponibili sui diversi tipi di rappresentanti in dieci dipartimenti. La divisione si basa sulla struttura e sull'attività vitale delle alghe.

1. Blu-verde unicellulare o cianobatteri. Rappresentanti: cyanea, fucile, microcystis e altri.
2. Diatomee. Questi includono pinnularia, navicula, pleurosigma, melosira, gomphonema, sinedra e altri.
3. D'oro. Rappresentanti: crisodendro, cromulina, primnesio e altri.
4. Porfirico. Questi includono il porfido.
5. Marrone. Cystoseira e altri.
6. Giallo verde. Ciò include classi come Xanthopodaceae, Xanthococcaceae e Xanthomonadaceae.
7. Rossi. Gracillaria, ahnfeltia, fiori scarlatti.
8. Verde. Chlamydomonas, Volvox, Chlorella e altri.
9. Evshenovye. Questi includono i rappresentanti più primitivi dei verdi.
10. come principale rappresentante.

Questa classificazione non riflette la struttura delle alghe, ma mostra solo la loro capacità di fotosintetizzare a diverse profondità, esibendo pigmentazioni di un colore o di un altro. Cioè, il colore di una pianta è il segno con cui viene assegnata all'uno o all'altro dipartimento.

Alghe: caratteristiche strutturali

La loro principale caratteristica distintiva è che il corpo non è differenziato in parti. Cioè, le alghe, come le piante superiori, non hanno una chiara divisione in un germoglio, costituito da uno stelo, foglie e un fiore, e un apparato radicale. La struttura corporea delle alghe è rappresentata da un tallo, o tallo.

Inoltre manca anche l'apparato radicale. Invece, ci sono speciali processi filiformi sottili traslucidi chiamati rizoidi. Svolgono la funzione di fissarsi al substrato, agendo come ventose.

Il tallo stesso può avere forme e colori molto vari. A volte in alcuni rappresentanti ricorda molto un germoglio di piante superiori. Pertanto, la struttura delle alghe è molto specifica per ciascun dipartimento, quindi in futuro verrà discussa in modo più dettagliato utilizzando esempi dei rappresentanti corrispondenti.

Tipi di talli

Il tallo è la principale caratteristica distintiva di qualsiasi alga multicellulare. Le caratteristiche strutturali di questo organo fanno sì che il tallo possa essere di diversi tipi.

1. Ameboide.
2. Monadico.
3. Capsulare.
4. Coccoide.
5. Filamentoso o tricale.
6. Sarcinoide.
7. Tessuto falso.
8. Sifone.
9. Pseudoparenchimatoso.

I primi tre sono più tipici per le forme coloniali e unicellulari, il resto per un'organizzazione più avanzata, multicellulare e complessa.

Questa classificazione è solo approssimativa, poiché ogni tipo ha varianti transitorie, e quindi è quasi impossibile distinguere l'uno dall'altro. La linea di differenziazione è cancellata.

Cellula delle alghe, sua struttura

La particolarità di queste piante risiede inizialmente nella struttura delle loro cellule. È un po' diverso da quello dei rappresentanti superiori. Esistono diversi punti principali in base ai quali si distinguono le cellule.

1. In alcuni individui contengono strutture specializzate di origine animale - organelli di locomozione (flagelli).
2. A volte c'è lo stigma.
3. Le membrane non sono esattamente le stesse di quelle di una normale cellula vegetale. Sono spesso dotati di strati aggiuntivi di carboidrati o lipidi.
4. I pigmenti sono racchiusi in un organo specializzato: il cromatoforo.

Per il resto la struttura della cellula delle alghe segue le regole generali di quella delle piante superiori. Loro hanno anche:

• nucleo e cromatina;
• cloroplasti, cromoplasti e altre strutture contenenti pigmenti;
• vacuoli con linfa cellulare;
• parete cellulare;
• mitocondri, lisosomi, ribosomi;
• Apparato del Golgi e altri elementi.

Inoltre, la struttura cellulare delle alghe unicellulari corrisponde a quella delle creature procariotiche. Cioè, sono assenti anche il nucleo, i cloroplasti, i mitocondri e alcune altre strutture.

La struttura cellulare delle alghe pluricellulari corrisponde completamente a quella delle piante terrestri superiori, ad eccezione di alcune caratteristiche specifiche.

Dipartimento delle alghe verdi: struttura

Questo reparto comprende le seguenti tipologie:

• unicellulare;
• multicellulare;
• coloniale.

In totale ci sono più di tredicimila specie. Classi principali:

• Volvoxaceae.
• Coniugati.
• Ulotrix.
• Sifone.
• Protococcico.

Le caratteristiche strutturali degli organismi unicellulari sono che l'esterno della cellula è spesso ricoperto da una membrana aggiuntiva che funziona come una sorta di scheletro: una pellicola. Ciò gli consente di proteggersi dalle influenze esterne, di mantenere una certa forma e, nel tempo, di formare bellissimi e sorprendenti motivi di ioni metallici e sali sulla superficie.

Di norma, la struttura delle alghe verdi di tipo unicellulare include necessariamente una sorta di organello di locomozione, molto spesso un flagello all'estremità posteriore del corpo. Il nutriente di riserva è l'amido, l'olio o la farina. Principali rappresentanti: clorella, chlamydomonas, volvox, clorococco, protococco.

Molto interessanti sono i rappresentanti delle sifonacee come Caulerpa, Codium e Acetobularia. Il loro tallo non è di tipo filamentoso o lamellare, ma una cellula gigante che svolge tutte le funzioni fondamentali della vita.

Gli organismi multicellulari possono avere una struttura lamellare o filamentosa. Se parliamo di forme di lastre, spesso sono multistrato e non solo a strato singolo. Spesso la struttura di questo tipo di alghe è molto simile ai germogli delle piante terrestri più alte. Più il tallo si ramifica, più forte è la somiglianza.

I principali rappresentanti sono le seguenti classi:

• Ulotrix - ulothrix, ulva, monostroma.
• Coppie o coniugati: zygonema, spirogyra, muzhozia.

Le forme coloniali sono speciali. La struttura delle alghe verdi di questo tipo consiste nella stretta interazione di un grande accumulo di rappresentanti unicellulari, uniti, di regola, dal muco nell'ambiente esterno. I principali rappresentanti possono essere considerati Volvox e Protococcal.

Caratteristiche della vita

Gli habitat principali sono corpi d'acqua dolce e mari, oceani. Spesso provocano la cosiddetta fioritura dell'acqua, coprendone l'intera superficie. La clorella è ampiamente utilizzata nell'allevamento del bestiame, poiché purifica e arricchisce l'acqua con l'ossigeno e viene utilizzata come mangime per il bestiame.

Le alghe verdi unicellulari possono essere utilizzate nei veicoli spaziali per produrre ossigeno attraverso la fotosintesi senza cambiare la loro struttura o morire. In termini di tempo, questo particolare reparto è il più antico nella storia delle piante sottomarine.

Dipartimento Alghe rosse

Un altro nome per il dipartimento è Bagryanka. È apparso a causa del colore speciale dei rappresentanti di questo gruppo di piante. È tutta una questione di pigmenti. La struttura delle alghe rosse nel suo insieme soddisfa tutte le caratteristiche strutturali di base delle piante inferiori. Possono anche essere unicellulari o pluricellulari e avere un tallo di vario tipo. Ci sono rappresentanti sia grandi che estremamente piccoli.

Tuttavia, il loro colore è dovuto a determinate caratteristiche: insieme alla clorofilla, queste alghe hanno una serie di altri pigmenti:

• carotenoidi;
• ficobiline.

Mascherano il pigmento verde principale, quindi il colore delle piante può variare dal giallo al rosso vivo e al cremisi. Ciò accade a causa dell'assorbimento di quasi tutte le lunghezze d'onda della luce visibile. I principali rappresentanti: ahnfeltia, phyllophora, gracilaria, porphyra e altri.

Significato e stile di vita

Sono in grado di vivere in acque dolci, ma la maggior parte sono ancora rappresentanti marini. La struttura delle alghe rosse, e in particolare la capacità di produrre una sostanza speciale, l'agar-agar, ne consente un ampio utilizzo nella vita di tutti i giorni. Ciò è particolarmente vero per l’industria dolciaria alimentare. Inoltre, una parte significativa degli individui viene utilizzata in medicina e consumata direttamente dalle persone come cibo.

Dipartimento Alghe brune: struttura

Spesso, nell'ambito di un programma scolastico per lo studio delle piante inferiori e dei loro diversi dipartimenti, l'insegnante chiede agli studenti: "Elencare le caratteristiche strutturali. La risposta sarà questa: il tallo ha la struttura più complessa di tutti gli individui conosciuti delle piante inferiori; all'interno sul tallo, spesso di dimensioni impressionanti, sono presenti vasi conduttori; il tallo ha una struttura multistrato, motivo per cui assomiglia alla struttura tissutale delle piante terrestri superiori.

Le cellule dei rappresentanti di queste alghe producono muco speciale, quindi l'esterno è sempre ricoperto da uno strato particolare. I nutrienti di riserva sono:

• laminarite di carboidrati;
• oli (vari tipi di grassi);
• alcol mannitolo.

Questo è quello che devi dire se ti viene chiesto: “Elenca le caratteristiche strutturali delle alghe brune”. In realtà ce ne sono molti e sono unici rispetto ad altri rappresentanti delle piante sottomarine.

Uso agricolo e distribuzione

Le alghe brune sono la principale fonte di composti organici non solo per gli erbivori marini, ma anche per le popolazioni che vivono nelle zone costiere. Il loro consumo come cibo è diffuso tra diversi popoli del mondo. Da loro si ricavano medicinali, farina e minerali e si ottengono acidi alginici.

Alghe verdi - forme unicellulari, coloniali e multicellulari, di varia struttura, di colore verde. Il prodotto dell'assimilazione è amido, farina, olio. Esistono sia forme mobili con flagelli all'estremità anteriore delle cellule, sia forme immobili, attaccate o fluttuanti passivamente. La riproduzione è vegetativa, asessuata e sessuata. Un certo numero di forme hanno una riproduzione asessuata e sessuale alternata. Zoospore e gameti con 2 o 4 flagelli situati all'estremità anteriore. Alghe d'acqua dolce e marine.

La divisione pirofita comprende alghe unicellulari davvero uniche. Sono un gruppo eterogeneo. Nella stragrande maggioranza dei rappresentanti di questo dipartimento, i lati dorsale, addominale e laterale sono chiaramente espressi nella struttura delle cellule. Una menzione particolare meritano i cloroplasti. In termini di varietà di colori, le pirofite sono al primo posto tra le alghe. I cloroplasti sono generalmente di colore olivastro, marrone o marrone. La stragrande maggioranza delle alghe pirofite sono caratterizzate da flagelli. Il prodotto di assimilazione è l'amido o il petrolio e occasionalmente la leucosina e le valute. La riproduzione è prevalentemente vegetativa. La riproduzione asessuata è meno comune. Il processo sessuale non è noto in modo affidabile. Le alghe pirofite sono diffuse nei corpi idrici e vivono nelle acque dolci e salmastre, oltre che nei mari.

Il reparto dorato comprende alghe, prevalentemente microscopiche, i cui cloroplasti sono colorati di giallo dorato. A seconda dei pigmenti, il colore delle alghe può acquisire diverse tonalità: dal giallo dorato puro al giallo verdastro e al bruno dorato. Durante il processo di fotosintesi nelle cellule delle alghe dorate, invece dell'amido, viene prodotto un carboidrato speciale: la leucocina. Vivono principalmente in acque dolci e pulite. Un piccolo numero di loro vive nei mari e nei laghi salati. Le alghe dorate sono unicellulari, coloniali e multicellulari. Molte specie sono dotate di flagelli. Le alghe dorate si riproducono mediante semplice divisione cellulare. Si osserva anche la riproduzione asessuata.

Le diatomee sono un gruppo del tutto speciale di organismi unicellulari, che vivono soli o uniti in colonie di vario tipo: catene, fili, nastri, stelle. Il colore dei cloroplasti nelle alghe diatomee ha diverse sfumature di colore giallo-marrone a seconda dell'insieme dei pigmenti. Durante il processo di fotosintesi, le diatomee producono olio sotto forma di goccioline di varie dimensioni. Molto spesso, le diatomee si riproducono mediante divisione cellulare vegetativa in due metà. La maggior parte delle diatomee si muove lungo il substrato spingendo in avanti, indietro e leggermente di lato. Le diatomee vivono ovunque. L'ambiente acquatico è il loro habitat principale e primario.

Il reparto delle alghe giallo-verdi comprende alghe i cui cloroplasti sono di colore giallo chiaro o giallo scuro, molto raramente verdi e solo talvolta blu. Questo colore è determinato dalla presenza dell'elemento principale nei cloroplasti: la clorofilla. Inoltre, le loro cellule mancano di amido e come prodotto principale di assimilazione si accumulano goccioline di olio e, solo in alcune, grumi di leucocina e valucina. Si trovano principalmente in bacini d'acqua dolce pulita, meno spesso in acque e mari salmastri.

Una caratteristica distintiva delle alghe giallo-verdi è la presenza di flagelli. Era questa caratteristica che un tempo serviva come base per chiamare questo gruppo di alghe eteroflagellate. Oltre alle differenze di lunghezza, i flagelli qui differiscono anche morfologicamente: il flagello principale è costituito da un asse e peli ciliati posti su di esso, il flagello laterale è a forma di frusta. Le alghe giallo-verdi si riproducono mediante semplice divisione cellulare o disintegrazione delle colonie e dei talli multicellulari in parti separate. Si osserva anche la riproduzione asessuata. Il processo sessuale è noto solo in poche specie.

Le alghe malvagie sono abitanti comuni di piccoli corpi d'acqua dolce stagnanti. La forma del corpo delle alghe malvagie è ben adattata al movimento nell'acqua. Il movimento delle alghe malvagie viene effettuato utilizzando un laccio emostatico. Il processo di riproduzione delle alghe evilene si osserva solitamente la sera o la mattina presto. Consiste nel dividere un individuo in due.

Le alghe del coro sono grandi piante completamente uniche, nettamente diverse da tutte le altre alghe. Sono diffusi negli stagni e nei laghi d'acqua dolce, soprattutto quelli con acqua dura e calcarea. L'insieme dei pigmenti di assimilazione è simile a quello delle alghe verdi. Quando queste cellule si moltiplicano, i loro nuclei si dividono metabolicamente. Il numero di cromosomi rivelati in questo caso varia tra le diverse specie, da 6 a 70.

Le alghe blu-verdi sono il gruppo di organismi più antico. Le alghe blu-verdi si trovano in tutti i tipi di habitat quasi impossibili da esistere, in tutti i continenti e in tutti i tipi di corpi idrici sulla Terra. Il loro colore varia dal blu-verde puro al viola o al rossastro, a volte al viola o al rosso-brunastro. Il tipo di riproduzione più comune nelle alghe blu-verdi è la divisione cellulare in due. Le alghe blu-verdi si riproducono anche in un altro modo: formando spore. È noto che la maggior parte delle alghe blu-verdi sono in grado di sintetizzare tutte le sostanze delle proprie cellule utilizzando l'energia luminosa. Il dipartimento delle alghe blu-verdi è considerato il più antico gruppo di piante autotrofe sulla Terra (struttura cellulare primitiva, assenza di riproduzione sessuale, stadi flagellari). Citologicamente, le alghe blu-verdi sono simili ai batteri.

Le alghe brune sono organismi multicellulari dalla struttura complessa, di colore marrone e bruno-bluastro. Il prodotto dell'assimilazione sono i polisaccaridi, l'olio. Le alghe brune sono forme immobili e attaccate. La riproduzione è vegetativa, asessuata e sessuata, con alternanza di gametofito e sporofito. Durante la riproduzione sessuale si sviluppano isogameti, eterogameti o anterozoidi con uova. Zoospore e gameti sono dotati di due flagelli, posti lateralmente, di lunghezza disuguale e diretti in direzioni diverse. Le alghe brune vivono principalmente nel mare, ad eccezione di alcune specie di acqua dolce.

Le alghe rosse sono pluricellulari, molto raramente unicellulari, di struttura complessa, di colore rosso o bluastro. Nella stragrande maggioranza delle alghe rosse, lo zigote non germina immediatamente in una nuova pianta, ma attraversa un percorso di sviluppo molto complesso prima che da esso si formino nuove spore, che germinano in nuove piante. Le spore sono raccolte in gruppi compatti detti cistocarpi, questi ultimi spesso dotati di un guscio speciale. Il cistocarpo è sempre strettamente imparentato con la pianta su cui è avvenuta la fecondazione dell'uovo e l'ulteriore sviluppo.