15. Nižší rostliny

- do podříše nižší rostliny (Thallobionta) patří skupina řasy (Algae), kterými se zabývá algologie, dosud je známo asi 26 000 recentních druhů řas

- jsou to eukaryotní a převážně autotrofní organismy, spolu s mechorosty a kapraďorosty patří mezi výtrusné rostliny, které nemají cévní svazky a liší se kombinací fotosyntetických barviv v plastidech, organizací stélky, zásobními látkami, počtem a uspořádáním bičíků a způsobem rozmnožování

- tělo řas je tvořeno stélkou (thallus), která může být jednobuněčná nebo mnohobuněčná

- jsou producenty kyslíku (30%)

- mají mnohá využití (viz. dále), např. při čištění odpadních vod

• Stélka

- jednobun. nebo mnohobun. organismy,které nemají vyvinuté kořeny, stonek a listy

Jednobuněčné:

• Monadoidní (bičíkatá):

• vegetativní buňka má kapkovitý tvar, povrch kryje buněčná stěna, na předním konci vyrůstají dva stejně dlouhé (umožňují pohyb ve vodě), velká část chloroplast s pyrenoidem (bílkovinné tělísko v chloroplastu, obsahuje důležité fotosyntetické enzymy, u zelených řas na povrchu škrobová zrnka) a červenou stigmou (význam pro zachycení světla)

• u kořenu bičíku dvojice pulzujících vakuol → plní se a vyprazdňují → regulují vodní režim buňky

• např. krásnoočka, zelenivky

• Améboidní (měňavkovitá):

• buňka nemá pevnou buněčnou stěnu→ vytváří jemné výběžky (= panožky)→ slouží k pohybu, ale i k lovu drobné kořisti(např. bakterií)

• např. zlativky

• Kapsální:

• buňky žijí ve slizové kolonii, každá z buňek může vytvořit bičíky a plavat ve vodě, po krátké době usedne, bičíky ztratí a rozmnožuje se opakovaným dělením buněk → tak vzniká nová slizová kolonie

• Kokální (buněčná):

• např. chlorela

• buňka chlorelyje kulovitá nebo oválná, krytá pevnou buněčnou stěnou (→ svým složením i fcí připomíná buň. stěnu rostlinné buňky

• např. rozsivky, některé zelenivky

• Sifonální (trubicovitá):

• mnohojaderná, stélka často tvar vlákna, ale bez příčných přehrádek

• např.: mořská Caulerpa

Mnohobuněčné:

• Trichální (vláknitá)

• jednojaderné buňky s buněčnou stěnou, jednoduchá nebo mírně větvená vlákna

• osní vlákna a boční větve mohou mít rozdílnou fci

• Heterotrichální:

• jednojader. buňky s buň. stěnou, z hlavního vlákna vychází vlákna postranní

• zelené řasy - např. trepollia

• Sifonokladální (trubicovitá):

• mnohojaderné buňky, vláknitá či vakovitá stélka, horní část větvená, spodní část - příchytná vlákna

• zelené řasy (např. žabí vlas)

• Pletivná:

• vývojově nejvyšší organizační stupeň řasové stélky, diferenciace pletiv, síť příchytných vláken (rhizoidy), primitivní lístky (phyloidy), lodyžka (kauloid).

• např. ruduchy, chaluhy

• Rozmnožování:

Nepohlavní:

• pomocí výtrusů - haploidních spor (pohyblivé - zoospóry, nepohyblivé - aplanospóry)

• vegetativní (kousek se ulomí → vyroste nová řasa)

Pohlavní:

• izogamie

- splynutí 2 izogamet o stejné velikosti, stejný tvar (liší se pouze fyziologicky)

• anizogamie

- splynutí 2 anizogamet; liší se především velikostí (samičí gamety jsou větší)

• oogamie

- splynutí oosféry (= vaječná samičí nepohyblivá pohlavní buňka s velkým množstvím zásobních látek) a spermatozoidu (= malá pohyblivá samčí gameta s bičíky)

• po splynutí gamet vzniká diploidní buňka (2n zygota)

• proces splývání gamet => oplození → * zygota, v určité fázi životního cyklu rostliny dochází k procesu při kterém je počet chromozomů opět redukován meiózou

• oplození a redukční dělení spolu souvisí a pravidelně se střídají

• střídání jaderných fází = děj při kterém dochází k oplození a pak k meióze, u mnoha rostlin je to spojeno se střídáním celých generací (n a 2n generace)

• n a 2n generace se neliší pouze počtem chromozomů, ale může se lišit tvarem, velikostí a někdy samostatná rostlina

• 2n generace, která meiózu produkuje tzv. spóry => sporofyt (neboli nepohlavní generace)

• n generace, která produkuje gamety → gametofyt (pohlavní generace) - vzniká ze spór produkovaných sporofytem → vzniká po oplození gamet vytvořených na gametofytu = rodozměna (metageneze)

Metageneze (rodozměna):

• Dochází k ní u některých skupin řas. Jedná se o střídání pohlavní a nepohlavní generace.

• Heteromorfní rodozměna s převahou gametofytu:

• Např. kadeřnatka

• Z haploidních zoospor vzníká haploidní vlákno řas (gametofyt), v horní části gametofytu pohl. orgány (gametangia). V gametangiích uzrají + nebo - izogamety. (n). Jejich splynutím vzniká zygota (2n). Dojde k redukčnímu dělení a vzniknou opět zoospory.

• Heteromorfní rodozměna s převahou sporofytu:

• Např. chaluha rodu fucus.

• Z oosféry (n) a spermatozoidu (n) vzniká zygota (2n) a z ní vyrůstá sporofyt (2n). Na něm dochází k redukčnímu dělení a vznikají opět haploidní gamety.

• Izomorfní rodozměna (stejnotvará)

• Např. žabí vlas.

• Z dvoubičíkatých zoospor vyrůstá gametofyt (n). V gametangiích uzrají dvoubičíkaté izogamety, jejichž splynutím vzniká zygota (2n). Ze zygoty vyroste sporofyt (2n) se sporangii. Ve sporangiích dochází k redukčnímu dělení a vzniknou zoospory (n).

Podle barviv v plastidech se řasy dělí do třech vývojových větví:

červená - chlorofyl A, chlorofyl D (oddělení Rhodophyta)

hnědá - chl. A, C (odd. Chromophyta)

zelená - chl. A, B (odd. Chlorophyta, Euglenophyta)

1. Oddělení: ruduchy ( Rhodophyta)

- nejstarší rostlinné organismy na Zemi

- slepě končící vývoj. větev řas, jsou příbuzní sinicím

- převážně mořští (teplá moře, přisedlí na skalách do hloubky 200 metrů) mnohobuněční zástupci s vláknitou nebo pletivnou stélkou

- kromě chlorofylu A a D obsahují červená barviva fykoerytrin a karotenoidy

- zvyšují možnost využití světla při fotosyntéze v hloubkách moří

- některé obsahují též modré barvivo fykokyanin a mají pak olivově zelenou až modrozelenou stélku (fykoerytrin a fykokyanin patří mezi fykobiliny)

- zásobní látkou je florideový (ruduchový) škrob (jedná se o asimilát - produkt fotosyntézy)

- stélka často inkrustována CaCO₃ a MgCO₃ - ložiska dolomitu

- v žádném vývojovém cyklu neobsahují bičíkatá stádia!

- rozmnožují se dělením, fragmentací stélek, výtrusně - aplanosporami, oogamicky - spermatozoidy bez bičíků

využití: potravinářství, lékařství, hnojivo, zdroj bioplynu, agar, nor, karagen

1. Třída: Rodophyceae (Ruduchy):

• Zástupci:

• Porphyra

- žije přisedle v mořích u pobřeží

- v Asii - potravina, tmavě červenozelená stélka dlouhá až 50 cm

• Corralina (korálovka)

- pobřeží tropických moří

- schránky z CaCO₃ - usazování - tvorba korál. útesů

• Rosolenka (Gelidium)

- zisk agaru - rosolovitá hmota vzniklá vyluhováním stélek horkou vodou

- agar je surovinou pro potravinářský a farmaceutický průmysl,v mikrobiologii - živná půda pro pěstování mikroorganismů

- výroba papíru

- největším producentem agaru je Japonsko

• Puchratka kadeřavá (irský mech, Chondrus crispus)

- karagen - rosolovitá hmota z rozdrcených nabobtnalých stélek

- využití v potravinářském průmyslu (zmrzlina, cukroví)

• Potěrka (žabí símě, Batrachospermum moniliforme)

- sladkovodní - čisté horské potoky

- pletivné stélky podobné žabím vajíčkům

- využití - akvaristika

2. Oddělení: Hnědé řasy( Chromophyta)

- je známo asi 13 000 druhů. Obsahují chlorofyl A a C, β-karoten a xantofyly (např. hnědý fukoxantin)

- zásobní látky jsou polysacharidy chryzolaminarin a laminarin, alkohol manitol, olej, někdy i škrob

1. Třída: Rozsivky (Bacillariophyceae):

- druhově nejpočetnější třída hnědých řas (kolem 6 000 druhů). Sladkovodní i mořské druhy - součástí fytoplanktonu

- mají kokální typ stélky - jsou jednobuněčné

- mají tenkou, průsvitnou schránku z křemičitanu, která se skládá ze dvou víček

- menší spodní hypotéky a větší vrchní epithéky, která hypotéku překrývá

- u rozsivek převažují chlorofylová barviva a fukoxantin

- zásobní látkou je chryzolaminarin a olej

• Rozmnožování:

• pohlavní: izogamie, anizogamie i oogamie

• nepohlavní: příčné dělení (mitóza, dosyntetizuje si hypotéku - schránky se postupně

zmenšují, po dosažení nejmenší velikosti se rozmnožuje pohlavně).

• Význam:

- žijí v čisté vodě - bioindikátory jakosti vod

- zkameněliny a vápencové otlaky z druhohor a třetihor

- v mořích, jezerech a tůních vzniká usazováním schránek rozsivek šedobílá sypká

rozsivková zemina - hornina diatomit (křemelina, jižní Čechy a Morava)

- křemelina se používá při pálení cihel, v kamenickém průmyslu, sklářská surovina,

výroba dynamitu, chemie, broušení a leštění čoček pro mikroskopy, křemíkové filtry.

Těžba: Františkovy lázně, Borovany.

• Zástupci:

• Fragillaria

- sladkovodní, žije i v našich rybnících, může vytvářet kolonie

• Cymbella

- sladkovodní, i v ČR

• Navinularia (člunovka)

- hojný sladkovodní druh..též ČR

• Pinnularia

- mořská, v mořích znečištěných splachy hnojiv (dusík, fosfor) přemnožena, voda zapáchá, znemožněno koupání

• Cyclotella

- mořská, má kulatou schránku

• Asterionella

- sladkovodní, kolonie ve tvaru hvězdy

• Diatoma

- mořská rozsivka, řetízkové kolonie,diatomit

• Meridion

-sladkovodní

• Tabellaria

-sladkovodní

2. Třída: Chaluhy (Phaeophyceae)

- nejpokročilejší třída hnědých řas, výskyt v chladnějších mořích

- mají pletivné, trichální nebo heterotrichální stélky dlouhé až 100 metrů

- některé mají plovací měchýře, které je nadnáší

- v buněčné stěně málo celulózy, převažují albínové kyseliny

• Význam:

- sušení, konzervace - zdroj obživy chudších států

- farmaceutický průmysl - surovina pro výrobu jódu. Soda, potaš (K₂CO₃)

• Zásobní látka: polysacharid laminarin a sacharid manitol.

• Rozmnožování:

- fragmentace, zoospory, izogamie, anizogamie, oogamie, rodozměna

• Zástupci:

• Bobulák (Macrocystis)

- pletivná stélka, žije přisedle a dorůstá až k mořské hladině, vysoký až 100 metrů

• Hroznovice (Sargassum baccifferum)

- Sargasové moře, u Azor, stř. Amerika, Karibik

- plovací měchýřky

- rozmnožování: fragmentace.

• Chaluha bublinatá (Fucus vesiculosus)

- přichycena k podkladu. Rozmnožování pouze pohlavní

• Nereocystis

3. Třída: Zlativky (Chrysophyceae)

- zásobní látka: polysacharid chrysolaminarin.

- jednobuněčné, mnohobuněčné i kolonie

- monadoidní, améboidní, kapsální, kokální, trichální stélky

- chrysomonády a chrysaméby se živí mixotrofním způsobem

- nedostatek světla - fagocytóza

- některé zlativky mají schránky z SiO₂

- mohou tvořit cysty, rozšířené zejména ve sladkých chladných vodách součást planktonu

• Zástupci:

• Dinobryon

- keříčkovité trsy v rybnících

• Synura

- kulovité kolonie

• Chrysamoeba

- fagocytóza, mixotrofie

• Hydrurus

- horské, chladné potoky, kapsální stélka

4. Třída: Různobrvky (Xantophyceae)

- stélka může mít všechny vývojové stupně

- mají žlutozelené zbarvení - neobsahují fukoxantin

- celulózní buněčná stěna s pektiny

- žijí v půdě, moři i sladkých vodách

• Zásobní látka: olej, někdy škrob.

• Zástupci:

• Posypanka (Vaucheria)

- jednobuněčná vláknitá stélka, zelené drobné trsy ve sladkých vodách a mělkých tůních

• Botrydium

- kolonie kulovitých buněk ve vlhké půdě podél vodních toků

• Tribonema

- trichální stélka, sladkovodní, přichycena na vodních rostlinách

5. Třída: Obrněnky (Dinophyta)

- součást planktonu chladných vod, mořské i sladkovodní

- některé jedovaté - produkují toxiny

- obsahují xantofyly

- protoplast chráněn celulózními destičkami

- plastidy se třemi membránami

- jádro - dinokaryon, přechodné mezi prokaryotním a eukaryotním

- chromozomy neustále spiralizované

- mají monadoidní stélku s nestejně dlouhými bičíky

- symbiotické i parazitní druhy, mohou tvořit cysty

• Zásobní látkou je olej, někdy škrob

• Zástupci:

• Ceratium (trojrožec)

• Obrněnka (Peridinium)

- sladkovodní

• Svítilka (Noctiluca)

- 2 mm velká, luminiscenční tělíska v plazmě - světélkování moře

6. Třída: Skrytěnky (Cryptophyta)

- sladkovodní i mořské druhy

- monadoidní stélka se 2 různými bičíky

- jsou dorzoventrálně zploštělé, mají pulzující vakuoly - vypuzují vodu

• Zásobní látka: škrob

• Zástupci:

• Skrytěnka (Cryptomonas)

3. Oddělení Zelené řasy (Chlorophyta)

- druhově nejbohatší oddělení řas, 7 000 druhů

- sladkovodní a suchozemští zástupci, jednobuněční i mnohobuněční

- jsou počátkem vývojové větve zelených rostlin

- mohou žít v symbióze - lišejníky

- vyskytují se u nich všechny typy stélek, jen améboidní je vzácná

- buněčná stěna je celulózní a vícevrstevná, chloroplasty mají 2 membrány

- tylakoidy srůstají v lamely, v chloroplastu bývá stigma, v plastidech obsahují pyrenoidy - bílkovinná tělíska s enzymy tvořící škrob

• Obsahují: chlorofyl A+B, β-karoten, xantofyly a mají převážně zelenou barvu

• zásobní látka: škrob

• Rozmnožování:

• podélné dělení, fragmentace, nepohlavní - zoospory.

• pohlavní rozmnožování - všechny gamie. Pokud se zygota dělí meiózou, vzniká

haploidní gametofyt, pokud mitózou, tak sporofyt

1. Třída: Chlamydophyceae

- monadoidní, kapsální i kokální stélky, často kolonie

• Řád: Pláštěnky (Chlamydomonales)

Výskyt: sladké vody.

Zástupci:

• Chlamydomonas nivalis (pláštěnka)

- schopna žít na sněhu (načervenalý) 2-4 bičíky, kontraktilní vakuoly, stigma - v nepřízni přežívá v klidovém stádiu (akineta)

• Řád: Volvocales (válečovití)

- jednobuněčné monadoidní stélky, kolonie - proměnlivý počet buněk spojených slizem

- někteří zástupci tvoří cenobia s konstantním počtem buněk spojených můstky (přechod k mnohobuněčnosti)

Rozmnožování:

• nepohlavní - uvnitř slizu dceřinné kolonie.

• pohlavní - oogamie, samčí p. orgány anteridia s větším počtem

dvoubičíkatých spermatozoidů a samičí oogonia s jednou

oosférou.

Zástupci:

• Váleč (Volvox)

- nejdokonalejší, až 20 000 buněk tvořících dutou kouli, stigma

• Koulenka (Pandorina)

- 8 - 16 buněčná cenobia

• Eudorina

- 32 buněk v oválném cenobiu

• Gonium

- 4 - 16 buněčná cenobia

• Řád: Tetrasporales

- kapsální stélka, obrovské kolonie (až 15 cm)

• Řád: Chlorococcales

- kokální stélka, v nepřízni - akinety

Zástupci:

• Chlorococcum

- samostatně i v koloniích, na stromech, kamenech, nejčastěji v vlhké půdě

- k oplození nutné vodní prostředí

2. Třída: Chlorophyceae

- monadoidní, kokální a trichální stélky

Zástupci:

• Zelenivka (Chlorella)

- v kalužích, půdě, vodě. Symbióza - tělo bezobratlých (nezmar), houba (tvoří lišejník)

• Sítěnka (Hydrodyction)

- až 1 cm velká buňka, šestiboká oka spojená v cenobium - síťky na rybnících (podzim)

• Řetízovka (Scenedesmus)

- řetízkovitá cenobia ze 4 až 16 buněk

• Zrněnka (Pleurococcus)

- na stromech, skalách

- tvoří kulovité shluky

• Pediastrum

- 4 až 128 kokálních buněk tvořících hvězdicovitou kolonii

3. Třída: Ulvophyceae

- mnohobuněčné řasy, mají rhizoidní přichycovací vlákno

Rozmnožování:

• Heteromorfní rodozměna s převahou gametofytu.

Zástupci:

• Kadeřnatka (Ulothrix)

- vláknitá stélka, nepohlavní rozmnožování - 4bičíkaté zoospory

- pohlavně - izogamie

- celý životní cyklus s výjimkou zygoty v haploidní fázi (heteromorfní rodozměna s převahou gametofytu)

• Ulva lactuca (mořský salát, porost locikový)

- dvouvrstvá stélka, pěstování - labužnické restaurace

- skalnatý podklad mořských pobřeží

• Acetabularia

- až 10 cm vysoké stélky prostoupené CaCO₃

- rhizoidní příchyty ke skalám a kamenům, Středozemní moře

• Žabí vlas (Cladophora glomerata)

- sifonokladální stélka, každé vlákno několik rhizoidních buněk

- hojný v ČR - stojaté i tekoucí vody

• Caulerpa

- sifonální stélka, některé produkují jedovaté terpenoidy

• Codium

- často vyplavené z moře

• Bryopsis

- sifonální stélka

• Trentepohlia

- hojná, různobarevné povlaky. Přechod na souš

4. Třída: Zygnematophyceae (Conjugatophyceae, spájivky)

- trichální stélka, vzácně jednobuněčná

- v každé buňce jedno jádro

- chybí bičíkatá stádia

Rozmnožování: konjugace

- + a - haploidní vlákno mezi sebou vytvoří můstky a přelijí se protoplasty za vzniku

diploidní zygospory.

Zástupci:

• Zygnema (jařmatka)

- hvězdicovité chloroplasty

• Spirogyra (šroubatka)

- spirální chloroplasty

• Krásivky (Desmidiales, dvojčatkovité řasy)

- jednobuněčné rozdělené zářezem na dvě stejné poloviny, jsou souměrné Např. Vřetenovka (Closterium), Krásivka (Cosmarium), Hvězdulka (Micrasterias), Staurastrum

5. Třída: Parožnatky (Charophyceae)

- nejvyspělejší zelené řasy

- pletivná stélka často inkrustovaná CaCO3

- vysoká 5 až 90 cm

- kauloid, rhizoid a phyloidy v přeslenech

- připomínají přesličky, většinou sladkovodní

Rozmnožování:

- nikdy se nerozmnožují pomocí spor

- fragmentace

- pohlavně oogamicky

- samičí pohlavní orgán archegonium - vzniká oválná oosféra, samčí pohl. orgán

anteridium - spermatozoidy, vznik zygoty

• Zástupci:

• Parožnatka (Chara)

- čisté sladké vody

• Lesklenka (Nitella)

- plovoucí, akvária

4. Oddělení: Krásnoočka (Euglenophyta, rostlinní Bičíkovci)

- asi 900 druhů, sladkovodní (rybníky, kaluže, znečištěná voda) jednobuněčné organismy i kolonie

- monadoidní stélka s 1 až dvěma bičíky

- blízko ukotvení bičíků - stigma

- mají 8 chloroplastů s chlorofylem A a B, diadinoxantinem a β-karotenem

- jádro s jadérkem, chromosomy jsou viditelné i v interfázi , pulzující vakuoly

- periplast (zpevněná plazmatická membrána)

- při nedostatku světla, živin a po působení antibiotik hynou

- mohou vytvářet cysty

- ve vodách znečištěných organickými látkami se podílí na samočistících procesech

• Zásobní látka: paramylonová zrna (polysacharid paramylon)

• Rozmnožování:

• nepohlavní: podélné dělení, každá dceřinná buňka polovinu chloroplastů, pokud má jen jeden chloroplast a rozdělí se, přechází z autotrofní výživy na heterotrofní, proto jsou krásnoočka řazena i do zoologického systému mezi prvoky jako rostlinní bičíkovci

• Zástupci:

• Krásnoočko zelené (Euglena viridis)

- laboratorní výzkumy

• Krásnoočko krvavé (Euglena sanguinea)

- převaha β-karotenu

• Krásnoočko štíhlé (Euglena gracilis)

9

---