RUDIEJI DUMBLIAI: SAVYBĖS, TAKSONOMIJA, BUVEINĖ, DAUGINIMASIS - BIOLOGIJA - 2025

Į rudos dumbliai yra eukariotai. Būdingą spalvą suteikia chloroplastai, kuriuose yra karotinoidų fuksoksantino. Jie gamina laminariną kaip atsarginę medžiagą ir taip pat gali turėti negražių taninų.

Phaeophyceae yra Heterokonta sub-karalystės žirnyje Ochrophyta, esančiame Protista karalystėje. Pripažintos septynios kategorijos, 307 gentys ir maždaug 2000 rūšių.

Sargassumas Kubos paplūdimyje. Autorius: Bogdan Giușcă (Bogdan Giuşcă (aptarimas)), iš „Wikimedia Commons“

Dauguma rudųjų dumblių gyvena jūrų aplinkoje. Yra žinoma, kad gėlo vandens telkiniuose yra tik aštuonios gentys. Jie linkę augti vėsiame, atšiauriame, ore esančiame vandenyje. Sargasos jūra (Atlanto vandenynas) savo vardą dėkoja didelėms Sargassum genties rūšių masėms, augančioms jos vandenyse.

Phaeophyceae ląstelių sienelėje susidaro didelis kiekis algino rūgšties, kuri sudaro 70% dumblių svorio. Šis fitokloidas plačiai naudojamas pramonėje kaip stabilizatorius ir emulsiklis maisto, medicinos ir tekstilės gaminiuose. Pasaulyje rudųjų dumblių derlius siekia tris milijonus tonų per metus.

charakteristikos

Rudieji dumbliai yra daugialąsčiai organizmai. Macrocystis pyrifera atveju jos dydis svyruoja nuo kelių milimetrų iki daugiau nei 60 metrų ar daugiau.

Korinė siena

Ląstelės yra apjuostos ląstelių siena, sudaryta iš mažiausiai dviejų sluoksnių. Vidinį sluoksnį sudaro celiuliozės mikrofibrilės, sudarančios pagrindinę struktūrą.

Išorinis sluoksnis yra gleivėtas ir yra sudarytas iš koloidinių medžiagų, vadinamų fitokloidais. Tai apima fukodiano (sulfatinius polisacharidus) ir algino rūgštį. Santykinis abiejų fitokoladų kiekis gali skirtis atsižvelgiant į rūšis, skirtingas augalų dalis ir aplinką, kurioje jis auga.

Kai kuriais atvejais ląstelės sienelėje gali būti kalcio karbonato nuosėdų aragonito (Padina pavonia) pavidalu.

Chloroplastai

Chloroplastai gali būti nuo vieno iki daugelio. Forma yra kintama: nuo laminarinės iki discoidinės ar lenktūrinės.

Juos sudaro trys tiroidų grupės, sujungtos zonine lamelė. Jie turi keturis membraninius blokus. Dvi atokiausios membranos yra endoplazminis retikulumas (ER).

Chloroplastinio apvalkalo membranos ir endoplazminio retikulumo membranos sujungtos kanalėlėmis. Kai kuriose grupėse išorinė endoplazminio retikulo membrana yra sujungta su branduoline membrana.

Šiuose plastidžiuose yra chlorofilo a, c ₁ ir c ₂ . Be to, kartu su violaksantinu yra didelis kiekis karotenoido fuksoksantino. Šie du paskutiniai pigmentai lemia rudą šių dumblių spalvą.

Beveik visose grupėse yra atstovai su pirenoidais. Šios struktūros yra bespalvių baltymų masės, turinčios fermentą, reikalingą tam tikroms fotosintezės fazėms.

Phaeophyceae pirenoidai yra už chloroplasto ribų. Jie turi granuliuotą medžiagą ir yra apsupti endoplazminio retikulumo membranos, susijusios su chloroplastu. Aplink pirenoidą susidaro rezervinių polisacharidų juosta.

Florotanninai (bjaurūs taninai)

Rudieji dumbliai gamina tam tikrus taninus, kurie yra nedideliuose tarpląsteliniuose intarpuose. Šie flurotanninai susidaro Golgi aparato dichtiozomose. Jie yra floroglicinolio polimerizacijos produktas.

Šie taninai neturi cukraus ir yra labai redukuojantys. Jie labai sutraukia skonį. Jie greitai oksiduojasi ore, sukurdami fitofaeiną - juodą pigmentą, kuris suteikia sausiems rudiesiems dumbliams būdingą spalvą.

Manoma, kad florotanninai gali absorbuoti ultravioletinę spinduliuotę ir kad jie yra ląstelių sienelių komponentai. Ryškiausia jo funkcija yra apsauga nuo žolėdžių. Yra žinoma, kad jie gali slopinti gliukozidazes, kurias gamina skrandžiai, kurie ateina maitintis šiais dumbliais.

Talio vystymasis

Rudųjų dumblių talija yra palyginti didelė ir sudėtinga. Gali atsirasti įvairių rūšių plėtra:

- Pasklidusi : visos augalo kūno ląstelės gali dalintis. Susidaro unijinis, daugiau ar mažiau šakotas talis (Ectocarpus).

- Įprasta : viršūninėje padėtyje esanti ląstelė dalijasi ir sudaro augalo kūną. Talis yra dichotominės plokščios arba plokščios spalvos (Dictyota).

- Tricothalic : ląstelė dalijasi ir sudaro trichomą aukštyn, o taliją žemyn (Cutleria).

- Meristemos tarpukaris r: meristeminių ląstelių zona dalijasi tiek aukštyn, tiek žemyn. Talis yra diferencijuojamas į rhizoids, stipe ir lamina. Storis gali atsirasti stipe, nes meristemoidas skyla į visas puses (Laminaria, Macrocystis).

- Meristodermis : yra periferinis sluoksnis, padalintas lygiagrečiai su talija. Audiniai formuojami žemiau meristodermos (žievės). Talis yra dichotominis, kūginis ir centriškai storas (Fucus).

Buveinė

Rudieji dumbliai yra beveik vien tik jūriniai. Gėlo vandens telkiniuose auga tik kelios aštuonių genčių rūšys.

Jie yra bentoso organizmai (jie gyvena vandens ekosistemų dugne). Keletas Sargassum genties rūšių yra pelaginės (jos vystosi netoli paviršiaus).

Gėlavandenės rūšys randamos šiauriniame pusrutulyje, išskyrus Ectocarpus siliculosus. Ši kosmopolitinė rūšis paprastai yra jūrinė, tačiau nustatyta, kad ji auga gėlo vandens telkiniuose Australijoje.

Jūrų phaeophyceae yra pakrančių jūrų floros komponentai. Jie yra paskirstomi iš poliarinių sričių į pusiaują. Didžiausia jo įvairovė yra šaltuose vidutinio klimato zonų vandenyse.

Plekšnės (daugiausia Laminariales rūšys) sudaro povandeninius miškus vidutinio klimato zonose, išskyrus Arktį. Sargassum pelaginės rūšys sudaro didelius plotus gerai žinomoje Sargasso jūroje, Atlanto vandenyne.

Taksonomija ir poklasiai

Rudieji dumbliai pirmą kartą buvo pripažinti grupe 1836 m. Botanikas WH Harvey juos išskyrė kaip dumblių klasės Melanospermeae poklasį.

Vėliau, 1881 m., Jiems buvo suteikta klasių kategorija pavadinimu Phaeophyceae. Vėliau, 1933 m., Kylinas padalijo ruduosius dumblius į tris klases: Isogeneratae, Heterogeneratae ir Cyclosporeae. Šį pasiūlymą 1945 m. Fristschas atmetė, vėl laikydamas jį tik viena klase.

Šiuo metu phaeophyceae yra klasė, priklausanti protistos karalystės Heterokonta sub-karalystės fitolitui Ochrophyta. Jie laikomi labai sena linija, kilusia prieš 150 - 200 milijonų metų.

Tikriausiai senoviniai rudi dumbliai turėjo viršūninį taliją. Jos seserų grupės yra Xanthophyceae ir Phaeothamniophyceae.

Remdamiesi molekulinių tyrimų informacija, 2014 m. Silberfeld ir bendradarbiai pasiūlė išskirstyti Phaeophyceae į keturis poklasius, remiantis filogenetinių medžių topologijų skirtumais.

Jų metu pripažinta 18 įsakymų ir 54 šeimos. Aprašyta apie 2000 rūšių, išplatintų 308 genčių.

Rudųjų dumblių poklasiai yra šie:

Discosporangiophycidae

Nevienarūšis ir šakotas gijinis talis, turintis viršūninį išsivystymą. Daugybė chloroplastų, be pirenoidų. Pateikiamas tik vienas užsakymas, kuriame yra dvi monogenerinės šeimos.

Ishigeophycidae

Talis yra šakotas, terete arba foliozinis. Tai yra pseudoparenchiminis, esant meduliui ir žievei. Talinis apikalinis vystymasis. Discoidiniai chloroplastai ir keletas pirenoidų. Suformuotas įsakymu, su dviem šeimomis.

Dictyotophycidae

Jie turi gijinį ar pseudoparenchiminį taliją. Su galine ar viršūnine raida. Discoidiniai chloroplastai ir pirenoidų nebuvimas. Jis suskirstytas į keturias kategorijas ir 9 šeimas.

Fucophycidae

Tai didžiausia rudųjų dumblių grupė. Talis yra gana skirtingas tarp grupių. Protėvių talijos išsivystymo tipas yra tarpukarinis. Pyrenoidai atsiranda kai kuriuose visų grupių atstovuose. Jis buvo suskirstytas į 12 užsakymų ir 41 šeimą.

Dauginimas

Rudieji dumbliai gali daugintis lytiniu ar aseksualiu būdu. Visi turi piriformines reprodukcines ląsteles, kurios yra judrios per flagella.

Lytinės ląstelės

Reprodukcinėse ląstelėse yra du žiogeliai, kurie įterpiami į šoną arba į šoną. Vienas yra nukreiptas į galinį kameros polių, o kitas - į priekinį polių. Priekinis žiogelis padengtas mažomis gijomis, sudarytomis iš dviejų eilių.

Netoli flagelos pagrindo yra paraudusi akių vieta. Akių dėmės yra fotoreceptoriai, leidžiantys nustatyti šviesos intensyvumą ir kryptį. Ląstelei lengviau judėti, kad fotosintezė būtų efektyvesnė.

Ši akių vieta yra sudaryta iš lipidų gaublių tarp tiroidinių juostų ir chloroplastinio voko. Jie veikia kaip įgaubtas veidrodis, kuris sukoncentruoja šviesą. Bangos ilgiai nuo 420 iki 460 nm (mėlyna šviesa) yra veiksmingiausi rudiesiems dumbliams.

Neseksualus dauginimasis

Tai gali atsirasti suskaidžius arba per skleidinius. Propagules yra specializuotos ląstelių struktūros su viršūninėmis ląstelėmis. Šios ląstelės dalijasi ir sudaro naują individą.

Taip pat gaminamos zoosporos (judrios aseksualinės sporos). Jie gaminami sporangiuose, iš kurių išsiskiria haploidinės ląstelės. Jie sukelia gametofitinę (haploidinę) kartą.

Lytinis dauginimasis

Tai gali atsirasti dėl izogamijos (lygios lytinės gametos) arba anizoamijos (skirtingos lyties ląstelės). Taip pat gali atsirasti oogamija (nejudri moteriška ir mobili vyriška gametina).

Gyvenimo ciklas yra haplodipontinis (kintama diploidinė ir haploidinė karta). Tai gali būti izomorfinė (abi kartos yra panašios) arba heteromorfinė (morfologiškai skirtingos kartos). Priklausomai nuo grupės, vyrauja gametofitas (haploidas) arba sporofitas (diploidas).

Kai kuriose grupėse, tokiose kaip Fucales tvarka, gyvenimo ciklas yra diplomatinis (haploidinė fazė apsiriboja lytinėmis ląstelėmis).

Rudieji dumbliai turi dvi seksualinio dauginimosi struktūras. Kai kurie iš jų yra daugiagysliai, juose yra gametofitų ir sporofitų, gaminančių mobilias ląsteles. Kiti yra nevienaląsčiai, būna tik sporofituose ir gamina judrias haploidines sporas.

Lytiniai hormonai

Lytiniai hormonai (feromonai) yra medžiagos, gaminamos lytinio dauginimosi metu. Rudais dumbliais jie atlieka sprogstamąjį lytinių lytinių organų išsiskyrimą iš antheridia. Jie taip pat vilioja lytines lytines ląsteles.

Šie hormonai yra nesotieji angliavandeniliai. Jie yra labai nepastovūs ir hidrofobiniai. Vienoje ląstelėje per valandą išsiskiria labai nedaug kiekių.

Feromonų suvokimas yra susijęs su jų hidrofobine prigimtimi, kurią suvokia recipiento ląstelė (vyriškoji gameta). Trauka neveikia daugiau kaip 0,5 mm atstumu nuo moteriškos lyties lytinių organų.

Maitinimas

Rudi dumbliai yra autotrofiniai organizmai. Fotosintezės kaupiamasis produktas yra manitolis. Ilgalaikis rezervinis junginys yra laminarinas (gliukano polisacharidas).

Manitolio koncentracija ląstelėse gali padidėti arba sumažėti, atsižvelgiant į terpės druskingumą. Tai prisideda prie dumblių osmoregulacijos procesų ir, matyt, nėra sąlygojama fotosintezės.

Rudųjų dumblių fotosintetinį gebėjimą skatina mėlyna šviesa. Šis reiškinys pasitaiko tik šioje grupėje ir pagerina jo efektyvumą surinkti anglies dioksidą. Tai gali būti susiję su pigmentų, esančių jūsų chloroplastuose, tipu.

Nuorodos

1. Forster RM ir MJ Dring (1994). Mėlynosios šviesos įtaka skirtingų taksonominių, ekologinių ir morfologinių grupių jūrinių augalų fotosintetiniams gebėjimams, europietiška. Journal of Phycology, 29: 21–27.
2. Lee R (2008) Fikologija. Ketvirtasis leidimas. „Cambridge University Press“, JK. 547 psl.
3. Reviersas B, F Rousseau ir „S Draisma“ (2007) Faeofikijų klasifikacija nuo praeities iki dabarties ir dabartiniai iššūkiai. In: Brodie J ir J Lewis. Atsiradę dumbliai, sisteminė dumblių praeitis, dabartis ir ateitis. „CRC Press“, Londonas. P 267–284.
4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau ir B De Reviers (2011) Pirinoidus turinčių rudųjų dumblių taksonų (Phaeophyceae) sistematika ir evoliucinė istorija, European Phicology, 46: 361-377.
5. Silberfeld T, F Rousseau ir B De Reviers (2014) Atnaujinta rudųjų dumblių (Ochrophyta, Phaeophyceae) klasifikacija. Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.