СМЕЂЕ АЛГЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ТАКСОНОМИЈА, СТАНИШТЕ, РЕПРОДУКЦИЈА - БИОЛОГИЈА - 2025

У браон алге су еукариота. Карактеристичну боју даје присуством каротеноида фукоксантина у хлоропластима. Они производе ламинарин као резервну супстанцу, а могу имати и ружне танине.

Пхаеопхицеае се налазе у пхиллум Оцхропхита из под-краљевства Хетероконта унутар краљевства Протиста. Препознато је седам реда, 307 родова и око 2000 врста.

Саргассум на плажи на Куби. Аутор: Богдан Гиусца (Богдан Гиусца (разговор)), са Викимедиа Цоммонс

Већина смеђих алги насељава морске средине. Познато је да је само осам родова присутно у слатководним телима. Они имају тенденцију раста у хладним, прозрачним, прозрачним водама. Море Саргасоса (Атлантско) име дугује великој маси врста рода Саргассум које расту у његовим водама.

Велика количина алгинске киселине производи се у ћелијској стијенки Пхаеопхицеае, а чини 70% масе алги. Овај фикоколоид се широко користи у индустрији као стабилизатор и емулгатор у храни, медицини и текстилу. Светска берба смеђих алги достиже три милиона тона годишње.

карактеристике

Смеђе алге су вишећелијски организми. Његова величина се креће од неколико милиметара до више од 60 метара или више у случају Мацроцистис пирифера.

Ћелијски зид

Ћелије су окружене ћелијским зидом који се састоји од најмање два слоја. Унутарњи слој чине целулозне микрофибриле, које чине главну структуру.

Спољни слој је слузав и сачињен је од колоидних супстанци које се називају фикоколоиди. Ту спадају фукодијано (сулфатни полисахариди) и алгинска киселина. Релативна количина оба фикоколоида може да варира између врста, различитих делова биљке и окружења у којем расте.

У неким случајевима ћелијска стијенка може имати наслаге калцијум-карбоната у облику арагонита (Падина павониа).

Хлоропласти

Хлоропласти могу бити од један до многих. Облик је променљив, од ламинарног до дискоидног или лентикуларног.

Сачињавају их групе од три тилакоида међусобно повезаних зонском ламелом. Имају четири мембранске јединице. Две спољашње мембране су ендоплазматски ретикулум (ЕР).

Мембране овојнице хлоропласта и ендоплазматски ретикулум повезане су тубулама. У неким групама најудаљенија мембрана ендоплазматског ретикулума повезана је са нуклеарном мембраном.

Хлорофил а, ц ₁ и ц ₂ су присутни у овим пластиде . Уз то, постоји велика количина каротеноида фукоксантина, заједно са виолаксантином. Ова последња два пигмента одговорна су за смеђу боју ових алги.

У скоро свим групама постоје представници са пиреноидима. Ове структуре су маса безбојних протеина који садрже ензим неопходан за неке фазе фотосинтезе.

Пиреноиди Пхаеопхицеае су изван хлоропласта. Садрже зрнасту супстанцу и окружени су мембраном ендоплазматског ретикулума повезаног са хлоропластом. Око резервних полисахарида формира се око пиреноида.

Флоротаннини (ружни танини)

Смеђе алге производе посебне танине који се налазе у малим унутарћелијским инклузијама. Ови флуротанини се формирају у дихтиосомима Голгијевог апарата. Они су производ полимеризације флороглуцинола.

Ови танини не садрже шећере и јако их редукују. Веома су адстригентног укуса. Брзо се оксидирају на ваздуху стварајући фитокфаин, црни пигмент који сувој браон алги даје карактеристичну боју.

Предлаже се да флоротанини могу да апсорбују ултраљубичасто зрачење и да су они састојци ћелијских зидова. Његова најистакнутија функција је заштита од биљоједи. Познато је да могу да инхибирају глукозидазе произведене од стране гастропода који се хране овим алгама.

Развој Тхаллуса

Талас смеђих алги је релативно велик и сложен. Могу се појавити различите врсте развоја:

-Дифуз : све ћелије у биљном телу су способне да се деле. Формирају се унисеријатни, више или мање разгранати ракови (Ецтоцарпус).

-Апикално : ћелија која се налази у апикалном положају дели се тако да формира тело биљке. Талији су дихотомно спљоштени или флабелатни (Дицтиота).

- Трикоталична : ћелија се дели и формира трох према горе, а талу надоле (Цутлериа).

- интеркаларни меристем р: зона меристематских ћелија дели се према горе и на доле. Тали се разликује у ризоиде, стипе и ламине. Дебљина се може појавити у стијени јер се меристемоид дели на све стране (Ламинариа, Мацроцистис).

- Меристодермис : постоји периферни слој који је подељен паралелно талију. Ткива се формирају испод меристодермиса (кортекса). Талији су дихотомни, конусни и централно дебели (Фуцус).

Станиште

Смеђе алге су готово искључиво морске. Само слатководне врсте расту у слатководним телима.

Они су бентоски организми (живе на дну водених екосистема). Неколико врста рода Саргассум су пелагичне (развијају се у близини површине).

Слатководне врсте налазе се на северној хемисфери, са изузетком Ецтоцарпус силицулосус. Ова космополитска врста је углавном морска, али је откривена у слатководним телима у Аустралији.

Морски Пхаеопхицеае су састојци приморске морске флоре. Распрострањени су од субполарних подручја до екватора. Његова највећа разноликост јавља се у хладним водама умерене зоне.

Алпе (углавном врсте Ламинариалес) формирају сублиторалне шуме у умереним зонама, са изузетком Арктика. Пелагичне врсте Саргассум формирају велике површине у познатом Саргассо мору на Атлантику.

Таксономија и подразред

Смеђе алге су први пут препознате као група 1836. Ботаничар ВХ Харвеи их је издвојио као подкласу Меланоспермеае из класе Алге.

Касније 1881. године им је дана класа под именом Пхаеопхицеае. Касније 1933. године Килин је смеђе алге поделио у три класе: Исогенератае, Хетерогенератае и Цицлоспореае. Фристсцх је овај предлог одбио овај приједлог 1945. године, и поново је сматран само једном класом.

Тренутно су Пхаеопхицеае класа у склопу пхиллум Оцхропхита из Хетероконта, краљевине Протиста. Сматрају се врло древном лозом која је настала пре 150 - 200 милиона година.

Вероватно су древне смеђе алге имале апикални развој таласа. Њене сестринске групе су Ксантхопхицеае и Пхаеотхамниопхицеае.

Уз податке из молекуларних студија, Силберфелд и сарадници су 2014. године предложили да се Пхаеопхицеае раздвоји у четири подразреде на основу разлика у топологијама филогенетских стабала.

Унутар њих је препознато 18 налога и 54 породице. Описано је око 2000 врста распоређених у 308 родова.

Подкласе смеђих алги су следеће:

Дисцоспорангиопхицидае

Унисеерни и разгранати влакнасти талас, са апикалним развојем. Бројни хлоропласти, без пиреноида. Представљен је само један ред, са две моногенеричке породице.

Исхигеопхицидае

Тали је разгранат, терете или лиснат. Псеудопаренхимски је, са присуством медуле и коре. Апикални развој таласа. Дискоидни хлоропласти и присуство неколико пиреноида. Формирано по налогу, са две породице.

Дицтиотопхицидае

Имају филаментозни или псеудопаренхимски талас. Са терминалним или апикалним развојем. Дискоидни хлоропласти и одсуство пириноида. Подељен је у четири реда и 9 породица.

Фуцопхицидае

То је највећа група смеђих алги. Талиус је прилично различит између група. Тип развоја таласа предака је интеркаларни. Пиреноиди се јављају код неких представника свих група. Подељен је у 12 реда и 41 породицу.

Репродукција

Смеђе алге могу показати сексуалну или асексуалну репродукцију. Сви имају пириформне репродуктивне ћелије које су покретне преко флагела.

Репродуктивне ћелије

У репродуктивним ћелијама налазе се два флагела која су уметнута латерално или основно. Један је усмерен према задњем полу ћелије, а други према предњем полу. Предњи флагеллум прекривен је малим филаментима структуираним у два реда.

У близини дна флагеле налази се црвенкасто место на очима. Очне мрље су фоторецептори који омогућавају откривање интензитета и смјера свјетлости. То олакшава кретање ћелије да би било ефикасније у фотосинтези.

То око очију чине липидни глобуси између тилакоидних опсега и овојнице хлоропласта. Дјелују попут конкавног огледала које концентрише свјетлост. Таласне дужине између 420 - 460 нм (плава светлост) су најефикасније у смеђим алгама.

Асексуална репродукција

Може се појавити фрагментацијом или путем пропагала. Пропагуле су специјализоване ћелијске структуре са апикалним ћелијама. Ове ћелије се деле и формирају нову јединку.

Такође се производе и зооспоре (покретне асексуалне споре). Производе се у спорангијуму одакле се ослобађају хаплоидне ћелије. Доводе до стварања гаметофитске (хаплоидне) генерације.

Сексуално размножавање

То може бити последица изогамије (једнаке гамете) или анисогамије (различите гамете). Може се јавити и огамија (непокретна женска и покретна мушка гамета).

Животни циклус је хаплодипонтски (наизменична диплоидна и хаплоидна генерација). Може бити изоморфна (обе генерације су сличне) или хетероморфне (морфолошки различите генерације). У зависности од групе, може преовлађивати гаметофит (хаплоидни) или спорофит (диплоидни).

У неким групама, попут реда Фуцалеса, животни циклус је дипломатски (хаплоидна фаза је ограничена на гамете).

Смеђе алге имају две врсте структура сексуалне репродукције. Неки су мултилокуларни, присутни у гаметофитима и спорофитима, производећи покретне ћелије. Остале су унилокуларне, присутне су само у спорофитима и стварају покретне хаплоидне споре.

Сполни хормони

Сполни хормони (феромони) су супстанце које се стварају током сексуалне репродукције. У смеђим алгама имају функцију да спроведу експлозивно испуштање мушких гамета из антхеридиа. Такође привлаче мушке гамете према женским.

Ови хормони су незасићени угљоводоници. Они су високо испарљиви и хидрофобни. Врло мало се ослобађа по ћелији на сат.

Перцепција феромона повезана је са њиховом хидрофобном природом коју опажа ћелија примаоца (мушка гамета). Атракција не делује више од 0,5 мм од женске гамете.

Храњење

Смеђе алге су аутотрофични организми. Продукт акумулације фотосинтезе је манитол. Дугорочно резервно једињење је ламинарин (полисахарид глукана).

Концентрација манитола у ћелијама може се повећати или смањити у вези са сланошћу медијума. Ово доприноси осморегулацијским процесима алги и очигледно није условљено фотосинтезом.

Фотосинтетски капацитет смеђих алги је подстакнут плавом светлошћу. Ова појава се јавља само у овој групи и побољшава њену ефикасност у хватању угљендиоксида. Ово би могло бити повезано са врстом пигмената који су присутни у вашим хлоропластима.

Референце

1. Форстер РМ и МЈ Дринг (1994) Утицај плаве светлости на фотосинтетски капацитет морских биљака из различитих таксономских, еколошких и морфолошких група, у Европи. Јоурнал оф Пхицологи, 29: 21-27.
2. Лее Р (2008) Пхицологи. Четврто издање. Цамбридге Университи Пресс, Велика Британија. 547 пп.
3. Ревиерс Б, Ф Роуссеау и С Драисма (2007) Класификација Пхаеопхицеае из прошлости у садашње и тренутне изазове. У: Бродие Ј и Ј Левис. Разоткривање алги, прошлост, садашњост и будућност алги систематски. ЦРЦ Пресс, Лондон. П 267-284.
4. Силберфелд Т, М Рацаулт, Р. Флетцхер, А Цоулоук, Ф Роуссеау и Б Де Ревиерс (2011) Систематика и еволуциона историја пироидних својти у смеђим алгама (Пхаеопхицеае), Европски часопис за фитоклогију, 46: 361-377.
5. Силберфелд Т, Ф Роуссеау и Б Де Ревиерс (2014) Ажурирана класификација смеђих алги (Оцхропхита, Пхаеопхицеае). Цриптогамие, Алгологие 35: 117-156.