Złożone formy plechowate glonów- charakterystyka Fucus sp.
Pozycja systematyczna
Królestwo: Chromista
Podkrólestwo: Chromobionta
Gromada: Ochrophyta
Klasa: Phaeophyceae
Rząd: Fucales
Rodzina: Fucaceae
Fucus sp.
Charakterystyka gromady Ochrophyta i klasy Phaeophyceae
Do gromady Ochrophyta należą organizmy o różnym stopniu organizacji morfologicznej, od prostych jednokomórkowców, do skomplikowanych form plechowych. Na uwagę zasługuje fakt, że nie występują tu formy monadalne. U form uwicionych występują dwie wici nierównej długości, z których jedna pokryta jest mastigonemami , a druga jest naga.
U Ochrophyta występuje plamka oczna, oraz fotoreceptor, który znajduje się na krótszej wici.
Chloroplasty są otoczone czterema błonami, z których dwie zewnętrzne są ciągłe z błoną retikulum endoplazmatycznego. W chloroplaście nie występuje nukleomorf, a tylakoidy są zebrane po trzy. Barwnikami asymilacyjnymi są chlorofil a i c, oraz fukoksantyna.
Materiałem zapasowym jest chrysolaminaryna gromadzona poza plastydami.
U form wielokomórkowych często występują połączenia cytoplazmatyczne między sąsiednimi komórkami. Znajdują się w nich charakterystyczne "zatyczki" białkowe.
Rozmnażanie wegetatywne zachodzi przez podział komórki lub fragmentację plechy. Ochrophyta mogą też wytwarzać autospory lub aplanospory.
Rozmnażanie płciowe zachodzi z reguły z regularną przemianą pokoleń. Gametofit i sporofit nierzadko różnią się miedzy sobą wyglądem. Mogą występować niezależnie od siebie i rozmnażać się wegetatywnie. U form jednokomórkowych funkcje przetrwalnikowe pełnią komórki wegetatywne otoczone śluzem, u form wielokomórkowych specjalne "stadia przedroślowe", lub dolne fragmenty plechy.
Klasa Phaeophyceae (brunatnice) skupia najbardziej zaawansowane organizmy królestwa Chromista. Występują tu tylko organizmy wielokomórkowe, z których najprostsze mają formę rozgałęzionych nici, a najbardziej złożone wytwarzają plechy tkankowe wielowarstwowe.
Komórki brunatnic są zawsze otoczone ścianą zbudowaną z celulozy i pektyn, oraz zawierającą substancje śluzowe: kwas alginowy i fukoidan. Między komórkami występują plazmodesmy. Chloroplasty u form prymitywnych są duże i nieliczne, a u form bardziej rozwiniętych są liczne i drobne. Chloroplasty są otoczone czterema błonami.
U Phaeophyceae występuje zarówno rozmnażanie płciowe, jak i bezpłciowe, przy czym te dwa typy związane są zwykle z regularnie przebiegającą przemianą pokoleń. U brunatnic występują dwa typy przemiany pokoleń: izomorficzna (pokolenia haploidalne i diploidalne są jednakowe morfologicznie) i heteromorficzna (pokolenia diploidalne i haploidalne są różne morfologicznie). Rozmnażanie występuje najczęściej w ciepłej porze roku, ale niekiedy trwa przez cały rok.
Opis budowy anatomicznej i morfologicznej Fucus sp.
Fucus sp. (morszczyn) występuje w formie dużej plechy, barwy brunatnej, rozgałęziającej się dychotomicznie lub czasem nieregularnie. Plechy są płaskie, wstęgowate, skórzaste, a przez ich środek przebiega zgrubienie tzw. żeberko lub nerw, które rozgałęzia się tak jak plecha. W górnej ( rzadziej w dolnej) części plechy znajdują się pęcherze pławne wypełnione powietrzem. Organy służące do rozmnażania tworzą się na szczytach plech, przez ich pęcznienie. W napęczniałym rejonie znajdują się wpuklenia (konceptakle), w których między płonnymi wstawkami znajdują się męskie lub żeńskie gametangia.
Na plechach Fucuc sp. występuje okorowanie.
W plechach można wyróżnić ryzoid (część którą plecha jest przytwierdzona do podłoża), kauloid (odpowiednik łodygi roślin wyższych), oraz fylloid (czyli część liściokształtną).
Wnętrze plechy wypełnia rdzeń, który jest otoczony przez korę, ta z kolei przylega do merystemu, a warstwę powierzchniową stanowi kutykula.
Opis cyklu życiowego Fucus sp.
Morszczyn rozmnaża się wegetatywnie przez fragmentację plechy oraz płciowo na drodze oogamii. Plemnie i lęgnie są umieszczone w oddzielnych konceptaklach, a niekiedy występują na różnych osobnikach. Lęgnie są otoczone trzema ścianami. Każda lęgnia wytwarza osiem jaj. W momencie uwalniania się jaj pęka zewnętrzna ściana lęgni, a jaja otoczone przez dwie pozostałe ściany wydostają się na zewnątrz. W wyniku zetknięcia z wodą ściany zostają rozerwane ( wewnętrzna pęcznieje i rozrywa zewnętrzną, następnie sama pęka) i jaja wypływają do wody.
W plemni powstają 64 plemniki, wyposażone w dwie wici, z których jedna jest zwrócona ku przodowi , a druga ku tyłowi ciała. Dojrzałe plemnie odrywają się od gałązek i wypływają na zewnątrz ( dzięki śluzowi znajdującemu się w konceptaklach). Następnie ściana plemni pęka, a plemniki zostają uwolnione.
Zapłodnienie następuje w wodzie, poza rośliną macierzystą. Powstała zygota zaraz kiełkuje (nie przechodzi stadium spoczynku) i najpierw tworzy się z niej niewielka brodawka, która ulega następnym podziałom tworząc maczugowaty twór. Na jego szczycie tworzy się komórka wierzchołkowa, która dzieląc się odkłada powstałe komórki na boki, co prowadzi do spłaszczenia rośliny. Dichotomiczne rozgałęzienia plechy powstają w wyniku wytworzenia drugiej komórki wierzchołkowej, która równolegle z pierwszą odkłada komórki potomne.
U Fucus sp. nie ma przemiany pokoleń. Faza diploidalna jest reprezentowana przez całą roślinę, a faza haploidalna tylko przez gametangia.
Opis warunków środowiskowych, w których występuje Fucus sp. ,jego znaczenie biologiczne i ekologiczne
Fucus sp. występuje w umiarkowanych i chłodnych morzach obu półkul, w strefie litoralu. Morszczyn tworzy dość gęste zarośla przy brzegach wód, oraz wszędzie tam, gdzie występuje twarde podłoże, oraz przypływy i odpływy. Życie w strefie odpływu i przypływu umożliwia mu stosunkowo wysoka odporność na wysychanie.
Ludzie wykorzystują plechy Fucus jako źródło jodu, kiedyś było to jedyne źródło tego pierwiastka. Kelp, czyli popiół z brunatnic zawiera znaczne ilości soli sodowych i potasowych, i był kiedyś wykorzystywany do produkcji mydła.
Największe jednak znaczenie ma uzyskiwanie z brunatnic związków alginowych, które mają wszechstronne zastosowanie w przemyśle włókienniczym, papierniczym, farbiarskim i farmaceutycznym. Związki te stanowią, również doskonały klej, oraz służą do produkcji środków owadobójczych, cieczy do impregnacji tkanin i włókien sztucznych.
Literatura
Podbielkowski Zbigniew, Rejment-Grochowska Irena, Skirgiełło Aina, „Rośliny zarodnikowe”, PWN, 1986
Szweykowska Alicja, Szweykowski Jerzy, „Botanika”, PWN, 2009
Bell Peter, Woodcock Christopher, „Budowa i rozwój roślin zielonych”, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1974