Magdalena Rusiniak grupa 10
Proste formy glonów- charakterystyka Ceratium species
Pozycja systematyczna Ceratium sp.
Królestwo: Protozoa
Podkrólestwo: Neozoa
Gromada: Dinozoa
Klasa: Dinophyceae
Ceratium sp.
Charakterystyka gromady Dinozoa (tobołki)
Do gromady Dinozoa należą głównie organizmy wodne, będące drugą po okrzemkach gromadą najliczniej występującą w morskim fitoplanktonie. Tobołki są w większości organizmami jednokomórkowymi, występującymi głównie w formie monady, ale spotykane są też formy ryzopodialne, kapsalne, kokoidalne i trychalne.
Monady osiągają w tej gromadzie wysoki stopień specjalizacji, a co za tym idzie wytworzyły bardzo różnorodne formy. Cechą dla nich wspólną jest posiadanie dwóch wici. Wici te są zróżnicowane na wić poprzeczną (skierowana jest w bok) i podłużną (skierowana do tyłu). Wić poprzeczna jest spłaszczona i taśmowata, wzdłuż jej centralnej osi biegnie skrzydełko, w którym występują mikrotubule w układzie 9+2. Wykonuje ona głównie ruchy faliste. Obie wici wykształcają mastygonemy.
Komórki Dinozoa mają wykształcony system bruzd. Występują z reguły dwie bruzdy poprzeczna i podłużna, które przecinają się mniej więcej pod kątem prostym. W miejscu przecięcia się bruzd są osadzone wici (wić poprzeczna tkwi w bruździe poprzecznej prawie całą długością, a w bruździe podłużnej jest umieszczona tylko nasada wici podłużnej).
Jądro, zwane dinokarionem jest duże i o różnorodnych kształtach. Chromosomy są w nim widoczne również w stadium interfazy i mają nietypowy skład chemiczny (nie występują histony). Osobliwy jest także podział mitotyczny, podczas którego nie zanika błona jądrowa, a wrzeciono kariokinetyczne formuje się w cytoplazmie.
Plastydy są otoczone trzema błonami, z których zewnętrzna nie jest ciągła z błoną retikulum endoplazmatycznego. W plastydach są obecne pirenoidy otoczone skrobią, a tylakoidy są zgrupowane po trzy. Do barwników asymilacyjnych występujących u tobołków zaliczamy: chlorofil a i c, beta-karoten i ksantofile: perydyninę, diadinoksantynę, dinoksantynę i diatoksantynę. Plastydy powstały na drodze kilkukrotnej, niezależnej endosymbiozy.
W budowie monady można wyróżnić również struktury takie jak: pusule (wakuole zbudowane z systemu drobnych zbiorników, otwierających się do kanału wiciowego, prawdopodobnie regulujących ciśnienie osmotyczne w komórce i pełniących funkcje wydalnicze), trychocysty ( organelle, które pod wpływem bodźca wyrzucają na zewnątrz cztery nici, mają znaczenie obronne), oraz stigme (w postaci kropli tłuszczu w cytoplazmie).
Do Dinozoa należą fotoautotrofy, zarówno obligatoryjne, jak i miksotrofy, oraz heterotrofy.
Rozmnażanie wegetatywne odbywa się przez podział podłużny lub ukośny, a rozmnażanie płciowe występuje w formie izogamii i anizogamii (może występować hypnozygota).
Opis budowy anatomicznej i morfologicznej Ceratium sp.
Ceratium sp. jest organizmem jednokomórkowym, posiadającym pancerzyk zbudowany z licznych, nachodzących na siebie tarczek. Składa się z części górnej- wieczka (epikon), które przechodzi w długi wyrostek, nazywany rogiem apikalnym, oraz części dolnej- denka (hipokon). Denko również wykształca rogi: róg dodatkowy, róg antapikalny, oraz róg postekwatorialny. Bruzda poprzeczna (okrężna) znajduje się w płaszczyźnie równikowej, przylegają do niej tarczki okrężne górne (w liczbie pięciu), przerwane po stronie brzusznej przez cięcie brzuszne. Bruzda ta tworzy rynnę wyścieloną pięcioma płytkami, przylega do niej pas tarczek okrężnych dolnych, których również jest pięć. Bruzda podłużna brzuszna nie przechodzi do epikonu. Przystosowaniem do planktonicznego trybu życia jest zwiększenie powierzchni nośnej, oraz co za tym idzie powierzchni pobierania pokarmu, dzięki różnej długości rogów. Liczba i kształt tarczek pozwala określić przynależność gatunkową osobnika. Chloroplasty są liczne. Cytoplazma przylegająca do ściany komórkowej zawiera chromatofory i jest dość gęsta, w przeciwieństwie do tej położonej wewnątrz komórki, zawierającej jądro, oraz wakuole. W okolicy otworków wiciowych cytoplazma jest ruchliwa i wykazuje tendencję do tworzenia pseudopodiów.
Opis cyklu życiowego Ceratium sp.
Rozmnażają się wegetatywnie przez podział komórki, lub płciowo, przez anizogamię, lub izogamię
Podczas rozmnażania wegetatywnego pancerzyk pęka skośnie, przy czym każda z nowo powstających komórek otrzymuje część pancerzyka komórki macierzystej i dobudowuje sobie brakującą część.
Podczas rozmnażania płciowego, zachodzącego na drodze anizogamii, wykształcone mikrogamety kopulują z makrogametami. Zygoty powstałe w wyniku tego procesu zachowują aktywność przez około cztery tygodnie, po czym przechodzą podział mejotyczny. Pokolenie dominujące jest haploidalne, a stadium diploidalnym jest tylko zygota, która może przejść w stadium przetrwalnikowe (tzw. hipnozygota).
Na drodze izogamii rozmnaża się Ceratium cornutum, który produkuje identyczne morfologicznie gamety, a w wyniku ich kopulacji powstaje ruchliwa zygota (planozygota), zaopatrzona w dwie wici. Następnie przechodzi ona w stadium hipnozygoty.
Rozmnażanie płciowe występuje rzadko, a jest indukowane przez niekorzystne warunki środowiska.
Jądro w interfazie zawiera chromosomy, o budowie odmiennej niż u innych organizmów eukariotycznych. Podczas podziałów błona jądrowa nie zanika. Wiązki mikrotubul wykształcają się w cytoplazmie.
Opis warunków środowiskowych, w których występuje Ceratium sp., jego znaczenie biologiczne i ekologiczne
Ceratium sp. występuje w wodach słodkich strefy umiarkowanej, jak i tropikalnej, występują także w morzach. Jest dość tolerancyjny na zmiany temperatur, co umożliwiło niektórym gatunkom skolonizowanie jezior należących do różnych typów troficznych. Czasem pojawiają się masowo tworząc monokultury w dołach odkrywczych i w sztucznych zbiornikach wodnych Ameryki i Europy.
Ceratium sp. bierze udział w produkcji biomasy i szeregu przemian chemicznych w zbiornikach wodnych. Jest istotnym składnikiem planktonu, a co za tym idzie stanowi pokarm dla wielu zwierząt wodnych. Niektóre gatunki mogą być wskaźnikami pozwalającymi na orientowanie się w prądach i ruchach wód morskich np. grupa Ceratium tipos na morzu Barentsa wskazuje na wody o pochodzeniu atlantyckim, a obecność Ceratium pentagonum na wody pochodzące z Oceanu Spokojnego. Obecność niektórych Ceratium jest wykorzystywana jako wskaźnik zanieczyszczenia wody. Można również za ich pomocą wykryć przedmioty zanurzone w wodzie np. torpedy, łodzie podwodne, gdyż powodują świecenie wody wokół nich (zjawisko to zachodzi wewnątrz protoplastu pod wpływem enzymu lucyferazy).
Literatura
Podbielkowski Zbigniew, Rejment-Grochowska Irena, Skirgiełło Aina, „Rośliny zarodnikowe”, PWN, 1986
Szweykowska Alicja, Szweykowski Jerzy, „Botanika”, PWN, 2009