17.11.2007r.

Temat: Glony

UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ I ŚRODOWISKA

KIERUNEK INŻYNIERIA ŚRODOWISKA --> [Author:p]

1. Glony, algi (łac. Algae, gr. Phykos) nie są taksonem, a grupą organizmów wydzieloną na podstawie kryteriów morfologicznych i ekologicznych. Mianem tym tradycyjnie określa się kilka nie spokrewnionych linii ewolucyjnych organizmów plechowych, tj. beztkankowych.

Nauka zajmująca się glonami to algologia (fykologia).

Cechami łączącymi typy składające się na tę grupę morfologiczno-ekologiczną jest autotrofizm, pierwotne uzależnienie od wody, funkcja pierwotnego producenta materii organicznej w zbiornikach wodnych oraz pierwotna, beztkankowa budowa ciała.

Na początku XX wieku termin glony zapożyczył z gwary góralskiej wybitny polski botanik Józef Rostafiński i wprowadził do systematyki botanicznej. Ponad połowa z 40 tysięcy odkrytych do dzisiaj gatunków glonów jest zaliczana do bakterii i protistów. Licząca około 17 tysięcy gatunków grupa glonów zielonych, czyli zielenic, jest włączona do królestwa roślin.

2. Systematyka

Organizmy zaliczane do glonów należą do kilku odrębnych królestw (roślin, protistów i bakterii) i najczęściej dzieli się je na dwie grupy:

• Glony prokariotyczne

• Bakterie: (sinice) - brak chloroplastów: tylakoidy; chlorofilów; karoten; fikobiliny; materiał zapasowy: skrobia sinicowa.

• Glony eukariotyczne

• Protisty: (eugleniny, tobołki, chryzofity) - chloroplasty o 3 lub 4 błonach, powstały w wyniku wtórnej endosymbiozy; chlorofil a; chlorofil b; ksantofile; brak fikobilin; skrobia.

• Rośliny: (glaukocystofity, krasnorosty, zielenice) - chloroplasty o 2 błonach śródplazmatycznych, powstały w wyniku endosymbiozy pierwotnej; chlorofil a; chlorofil b; fikobiliny.

Czasem wyklucza się z glonów sinice, jako organizmy najbliżej spokrewnione z bakteriami. Wówczas nie ma potrzeby stosowania podziału na dwie grupy.

Gromady glonów

Tradycyjnie glony dzieli się na następujące gromady (typy):

• eugleniny

• tobołki

• chryzofity

• zielenice (np. zawłotnia, toczek, pierwotek)

• krasnorosty

• glaukocystofity

• sinice

• brunatnice

Pozycja powyższych gromad w klasyfikacji organizmów żywych zmienia się i jest przedmiotem badań. Obecnie taksonomowie umieszczają je w zależności od przyjętej systematyki wśród roślin, protistów lub bakterii.

3. Charakterystyka glonów

Macrocystis pyrifera

Pełzatka Caulerpa prolifera, forma komórczakowa

Cztery różne gatunki kolonijnych glonów z rzędu toczkowców Volvocales: (A) Gonium pectorale, (B) Eudorina elegans, (C) Pleodorina californica i (D) toczek Volvox carteri.

Do glonów zalicza się organizmy jedno- lub wielokomórkowe, samożywne, czasem mikroskopijnej wielkości, a czasem występujące w postaci rozłożystych plech. U glonów nie występują organy takie jak korzenie, liście, łodygi czy kwiaty. Duże plechowate glony zakotwiczają się w podłożu chwytnikami (rizoidy).

Glony są w większości organizmami samożywnymi, a podstawowym barwnikiem fotosyntetycznym jest u nich chlorofil A. Glony z grupy protistów zyskały zdolność fotosyntezy dzięki symbiozie z jednokomórkowymi glonami roślinnymi. Rozpoznaje się je po potrójnej lub poczwórnej błonie wokół chloroplastu, który w rzeczywistości jest znacznie uwstecznionym organizmem endosybmiotycznym żyjącym wewnątrz protisty. Glony roślinne zawierają chloroplasty okryte dwiema błonami śródlpazmatycznymi, charakterystyczne również dla roślin wyższych, a ich materiałem zapasowym jest skrobia, która u glonów z grupy protistów występuje jedynie u tobołków. Chloroplasty roślinne powstały w podobny sposób, jednakże na drodze endosymbiozy z sinicą, a nie jak u protistów roślinnych w wyniku symbiozy wtórnej (z glonem roślinnym). Poznaje się je po tym, że otaczają je dwie błony śródplazmatyczne.

4. Rozmnażanie

Glony wykształciły szereg różnych sposobów rozmnażania. W wielu wypadkach jedynym sposobem jest u nich rozmnażanie bezpłciowe. Sposobami rozmnażania bezpłciowego u glonów jest fragmentacja plechy, podział komórki oraz wytwarzanie różnego rodzaju zarodników.

Rozmnażanie przez fragmentację plech jest typowe dla wszystkich grup glonów. Polega ono na rozpadnięciu się na części plech glonów. Każda, nawet pojedyncza komórka, może dać początek nowemu organizmowi. Rozmnażaniu się glonów przez fragmentację plech sprzyjają prądy morskie, fale, zwierzęta, przepływające statki i łodzie. Fragmentacja, czyli rozerwanie plech, pobudza komórki do podziału, a tym samym do powstawania nowych plech. Przyczepione do poruszających się statków fragmenty plechy glonów mogą być przeniesione na nowe tereny, będące nowym miejscem życia tych roślin.

Rozmnażanie glonów jednokomórkowych przez podział komórki jest najprostszym sposobem rozmnażania. W taki sposób rozmnażają się między innymi okrzemki. Każda młoda komórka otrzymuje od komórki macierzystej wszystkie jej części składowe. Młode komórki otaczają się ścianą komórkową. Powstałe młode osobniki są identyczne jak ich komórka macierzysta. Różnią się tylko rozmiarami.

Rozmnażanie glonów obejmuje szereg różnorodnych zarodników i różne sposoby ich wytwarzania. Zarodniki u glonów powstają we wnętrzu ich komórek i wydostają się na zewnątrz po pęknięciu ściany komórki, w której się wytworzyły.

5. Symbioza

Niektóre glony tworzą związki symbiotyczne z innymi organizmami. Takim symbiozom zawdzięczają swe istnienie porosty, wiele koralowców, małży i gąbek. W związkach tych glony dostarczają organizmom gospodarzy produkty procesu fotosyntezy. W przypadku porostów zielenice lub sinice tworzą związki symbiotyczne z grzybami. Mimo iż każdy z komponentów porostu potrafi istnieć samodzielnie - razem zdolni są do opanowywania siedlisk niedostępnych dla poszczególnych gatunków składowych. W symbiozie z koralowcami i małżami występują niektóre bruzdnice (np. Symbiodinium). Z gąbkami wiążą się zielenice. Związki z organizmami zwierzęcymi zapewniają glonom ochronę, podczas gdy gospodarze otrzymują w zamian tlen i węglowodany. Glon żyjący w ciele zwierzęcia lub pierwotniaka "zwierzęcego" nosi nazwę zoochlorelli (w wąskim ujęciu - dotyczy to tylko jednokomórkowych zielenic). Ze względu na kolor, takie symbiotyczne glony dzieli się na zoochlorelle (zielone, zwykle zielenice lub eugleniny) i zooksantelle (żółtobrązowe, zwykle bruzdnice).

6. Charakterystyka poszczególnych glonów.

Zielenice (Chlorophyta)

1.Miejsce występowania : zbiorniki wodne (od wody słonej po słodką) Niektóre gatunki żyją na lądzie (na powierzchni drzew, skał i budynków w wilgotnych, zacienionych miejscach). Jeden gatunek przystosował się do życia na powierzchni śniegu i lodu (zawiera czerwony barwnik)

2.Typ budowy : jednokomórkowe (niższe), wielokomórkowe (wyższe) Kształt : nitkowaty lub spłaszczone blaszkowate twory. Symetryczna budowa ciaiała, przybierającego często postać wygiętą, wrzecionowatą lub koronkowatą, przewężonego pośrodku komórki.

3.Barwniki : clorofile "a" i "b", karoten i ksantofil (są zlokalizowane w chloroplastach)

4.Substancje zapasowe : skrobia, celuloza

5.Tryb życia : ruchliwy (niktóre zaopatrzone w wić - nieruchliwe) , skupiskowy

6.Wielkość :sałatka morska (gatunek z rodzaju Ulva) - ok. 30cm. Niektóre tropikalne gatunki osi.agają rozmiary mchu czy paproci

7.Sposoby rozmnażania : bezpłciowo (podział komórek) lub wytwarzanie spor, płciowo (zlewanie się gamet)

8.Uwagi : są bardzo zbliżone do lini ewolucyjnej, która dała początek roślinom wyższym
9.Przedstawiciele : ramienice (Charophyceae), Desmidiales, sałatka morska (gatunek Ulva)

Brunatnice (Phaeophyta)

1.Miejsce występowania : pokrywają skały w czasie przypływów, występują również w wodzie na głębokości ok. 15m. , morza zimne (większe rozmiary)

2.Typ Budowy : wielokomórkowe. Budowa plechy, której poszczególne części przypominają liście, łodygi i korzenie roślin wyższych.

3.Barwniki : fukoksantyna (złocistobrunatna), chlorofil

4.Sybstancje zapasowe : laminaryna, mannit, tłuszcze.

5.Tryb życia : nieruchliwy. Przytwierdzają się do skał (za pomocą ryzoidów)

6.Wielkość : bardzo zróżnicowana (gigantyczne laminarie mogą osiągać kilkadzięsiąt metrów

długości). Największe spośród wszystkich glonów.

7.Sposoby rozmnażania : przemiana pokoleń

8.Uwagi : nie są homologiczne z organizmami roślin wyższych ( nazywa się je odpowiednio: płatami, trzonkami, ryzoidami)

9.Przedstawiciele :około 1000 gatunków np. : Ectocarpus, Chorda, Fusus, Sargassum, Nereocystis

Krasnorosty (Rhodophyta)

1.Miejsce występowania : prawie wyłącznie w morzach, głębokość do 100m. Spotkać je można w strefie przypływów i odpływów, rejony podzwrotnikowe.

2.Typ budowy : delikatna plecha (gałęzista, koronkowa)

3.Barwniki : chlorofil, fikoerytrynę

4.Substancje zapasowe : skrobia krasnorostowa, krople oleju, pobierają wapń z wody, Karaginina

5.Tryb życia :??????????????????

6.Wielkość : mniejsze od brunatnic

7.Sposoby rozmnażania : przemiana pokoleń, wytwarzanie wyspecializowanych organów płciowych

8.Uwagi : krasnorosty żyją na dużej głębokości. Światło które do nich dochodzi ma barwę fioletową i niebieską. Chlorofil nie może efektywnie wykożystywać tego światła, toteż rośliny zawierające tylko chlorofil nie są zdolne do przeprowadzania fotosyntezy na takiej głębokości. Natomiast fikoerytryna potrafi wykorzystać światło niebieski i fioletowe, co sprawiwa, że krasnorosty potrafią przeprowadzać fotosyntezę na dużuch głębokościach.

9.Przedstawiciele : Obecnie znamy ok. 3000 gatunków np. Gelidium, Graciliaria, Chondurus crispus



Chryzofity (Chrysophta)

1.Miejsce występowania :wody słone i słodkie

2.Typ budowy : jednokomórkowe

3.Barwniki : chlorofil, fukoksantyna

4.Substancje zapasowe :Odkładanie substancji zaoasowych w postaci polisacharydu, leukozyny i tłuszczów.

5.Tryb życia :???????????????????

6.Wielkość : mikroskopijnie małe

7.Sposoby rozmnażania : płciowo lub bezpłciowo

8.Uwagi : Uważa się, że ropa naftowa powstała z tłuszczów okrzemek żyjących w mimionych epokach geologicznych. Są one niezwykle ważnymi organizmami fotosyntetzującymi. Prawie 3/4 wszystkich substancji organicznych powstających w wyniku fotosyntezy jest produkowane przez okrzemki

9.Przedstawiciele :okrzemki,

Eugleniny (Euglenophyta)

1.Miejsce występowania : Organizmy te nie mogą żyć w środowisku zawierającym wyłącznie sole mineralne. Do bujnego rozwoju potrzebne są małe ilości aminokwasów.

2.Typ budowy : eugleniny opatrzone są jedną lub dwiema wiciami. Organizmy te nie mają zewnętrznej celulozowej ściany komórkowej. U podstawy wici znajduje się otwór gębowy i czerwona plamka oczna

3.Barwniki : chlorofil (zlokalizowany w chloroplastach), astaksantol (występuje jeszcze tylko u skorupiaków, nadaje czerwony kolor gotowanym rakom)

4.Substancje zapasowe : paramylum- związek różniący się chemicznie od skrobi jak i glikogenu

5.Tryb życia : holozoiczny, aktywne pływanie

6.Wielkość :
7.Sposoby rozmnażania : bezpłciowo, prosty podział komórek. U jednego rodzaju stwierdzono rozmnażanie płciowe

8.Uwagi : są wyżej uorganiziowane niż sinice Wykazują mieszaninę cech zwierzęcych i roślinnych. Obecnie kwestią definicji jest to, czy Euglenophyta należy nazwać roślinami czy zwierzętami czy też należy zaliczyć je do trzeciego królestwa istot żywych- Protista. Niektóre Euglenophyta są organizmami całkowicie autotroficznymi, inne- organizmami saprofitycznymi.

9.Przedstawiciele : Wykazują mieszaninę cech zwierzęcych i roślinnych. 350 gatunków


Dinofity (Dinoflagellatae)

1.Miejsce występowania : większość żyje w morzach

2.Typ budowy : jednokomórkowe glony które w większości są otoczone pancerzem składającym się z grubych połączonych ze sobą płytek. Mają po dwie wici

3.Barwniki : chlorofil, fukoksantyna

4.Substancje zapasowe : tłuszcze, polisacharydy

5.Tryb życia : ruchliwy

6.Wielkość

7.Sposoby rozmnażania :

8.Uwagi : są one ważnymi organizmami fotosyntetyzującymi oceanów. Niektóre gatunki Dinoflagellatae są trujące dla zwierząt kręgowych i dla człowieka. W skutek tego w miejscach gromadzenia się tych glonów ginie wiele ryb

---