Među organizmima koji sada postoje, postoje i oni o čijoj pripadnosti bilo kome postoje stalni sporovi. Tako je i sa stvorenjima koja se zovu cijanobakterije. Iako nemaju ni pravo ime. Previše sinonima

• plavo-zelene alge;
• cijanobioti;
• fikohrom pelete;
• cijanid;
• sluzave alge i druge.

Tako se ispostavilo da je cijanobakterija potpuno mali, ali u isto vrijeme tako složen i kontroverzan organizam koji zahtijeva pažljivo proučavanje i razmatranje njegove strukture kako bi se utvrdila točna taksonomska pripadnost.

Istorija postojanja i otkrića

Sudeći po fosilnim ostacima, istorija postojanja plavo-zelenih algi seže daleko u prošlost, prije nekoliko (3,5) milijardi godina. Takvi zaključci omogućili su izradu studija paleontologa koji su analizirali stijene (njihove dijelove) tih dalekih vremena.

Na površini uzoraka pronađene su cijanobakterije, čija se struktura nije razlikovala od modernih oblika. Ovo svedoči o tome visok stepen prilagodljivost ovih stvorenja različitim uslovima staništa, njihovoj ekstremnoj izdržljivosti i preživljavanju. Očigledno je da je tokom miliona godina došlo do mnogih promjena u temperaturi i plinskom sastavu planete. Međutim, ništa nije utjecalo na održivost cijana.

U moderno doba, cijanobakterija je jednoćelijski organizam koji je otkriven istovremeno s drugim oblicima bakterijskih stanica. Odnosno, Antonio Van Leeuwenhoek, Louis Pasteur i drugi istraživači u XVIII-XIX vijeku.

Kasnije su bili podvrgnuti temeljitijem proučavanju, razvojem elektronske mikroskopije i modernizovanim metodama i metodama istraživanja. Identificirane su karakteristike koje cijanobakterije posjeduju. Struktura ćelije uključuje niz novih struktura koje se ne nalaze u drugim stvorenjima.

Klasifikacija

Ostaje otvoreno pitanje utvrđivanja njihove taksonomske pripadnosti. Za sada se zna samo jedno: cijanobakterije su prokarioti. To potvrđuju karakteristike kao što su:

• odsustvo jezgra, mitohondrija, hloroplasta;
• prisustvo mureina u ćelijskom zidu;
• Molekuli S-ribosoma u ćeliji.

Ipak, cijanobakterije su prokarioti, koji broje oko 1500 hiljada sorti. Svi su klasifikovani i kombinovani u 5 velikih morfoloških grupa.

1. Krookokna. Prilično velika grupa, koja ujedinjuje pojedinačne ili kolonijalne forme. Visoke koncentracije organizama drže zajedno zajednička sluz koju luči ćelijski zid svakog pojedinca. Po obliku, ova grupa uključuje štapićaste i sferne strukture.
2. Pleurocapsal. Vrlo slično prethodnim oblicima, međutim, pojavljuje se karakteristika u obliku formiranja beocita (više o ovom fenomenu kasnije). Ovdje uključene cijanobakterije pripadaju tri glavne klase: Pleurocaps, Dermocaps, Myxosarcins.
3. Oksilatori. Glavna karakteristika ove grupe je da su sve ćelije kombinovane u zajedničku strukturu sluzi zvanu trihomi. Podjela se dešava bez napuštanja ove niti, unutra. Oscilatorije uključuju isključivo vegetativne stanice koje se dijele aseksualno na pola.
4. Nostoc. Zanimljivo zbog svoje kriofilnosti. Može živjeti u otvorenim ledenim pustinjama, formirajući obojene napade na njih. Takozvani fenomen "cvjetanja ledenih pustinja". Oblici ovih organizama su također nitasti u obliku trihoma, međutim, spolno razmnožavanje, uz pomoć specijaliziranih stanica - heterocista. Ovdje se mogu pripisati sljedeći predstavnici: Anabens, Nostocs, Calotrixes.
5. Stigonemic. Vrlo sličan prethodnoj grupi. Glavna razlika u načinu razmnožavanja je u tome što se mogu višestruko dijeliti unutar iste ćelije. Najpopularniji predstavnik ove asocijacije su Fisherelovi.

Dakle, cijanid je klasifikovan prema morfološkom kriterijumu, budući da se za ostalo postavljaju mnoga pitanja i dolazi do zabune. Botaničari i mikrobiolozi još ne mogu doći do zajedničkog nazivnika u sistematici cijanobakterija.

staništa

Zbog prisustva posebnih adaptacija (heterociste, beociti, neobični tilakoidi, gasne vakuole, sposobnost fiksiranja molekularnog azota i dr.), ovi organizmi su se naselili posvuda. Oni su u stanju da prežive čak i u najekstremnijim uslovima u kojima nijedan živi organizam uopšte ne može da postoji. Na primjer, topli termofilni izvori, anaerobni uslovi sa atmosferom vodonik sulfida, sa pH manjim od 4.

Cijanobakterije su organizam koji mirno preživljava na morskom pijesku i stjenovitim rubovima, ledenim blokovima i vrućim pustinjama. Prisustvo cijanida možete prepoznati i odrediti po karakterističnom obojenom plaku koji formiraju njihove kolonije. Boja može varirati od plavo-crne do ružičaste i ljubičaste.

Nazivaju se plavo-zelenim jer često formiraju plavo-zeleni ljigav film na površini obične slatke ili slane vode. Ovaj fenomen se naziva "cvjetanje vode". Može se vidjeti na gotovo svakom jezeru koje počinje zarastati i močvarno.

Karakteristike strukture ćelije

Cijanobakterije imaju strukturu zajedničku za prokariotske organizme, ali postoje i neke karakteristike.

Opšti plan strukture ćelije je sledeći:

• ćelijski zid polisaharida i mureina;
• bilipidna struktura;
• slobodno raspoređena citoplazma genetski materijal u obliku molekula DNK;
• tilakoidi koji obavljaju funkciju fotosinteze i sadrže pigmente (hlorofili, ksantofili, karotenoidi).

Vrste specijalizovanih struktura

Prije svega, to su heterociste. Ove strukture nisu dijelovi, već same ćelije kao dio trihoma (zajednička kolonijalna nit ujedinjena sluzi). Razlikuju se kada se gledaju pod mikroskopom po svom sastavu, jer je njihova glavna funkcija proizvodnja enzima koji im omogućava da fiksiraju molekularni dušik iz zraka. Dakle, u heterocistama praktički nema pigmenata, ali ima puno dušika.

Drugo, to su hormoni - područja istrgnuta iz trihoma. Oni služe kao leglo za razmnožavanje.

Beociti su neka vrsta ćelija kćeri, masovno obdarenih od jedne majčinske ćelije. Ponekad njihov broj dostigne hiljadu u jednom periodu podjele. Dermocaps i druge Pleurocapsodiaceae su sposobne za takvu osobinu.

Akinete su posebne ćelije koje miruju i uključene su u trihome. Razlikuju se po masivnijem ćelijskom zidu bogatom polisaharidima. Njihova uloga je slična heterocistama.

Gasne vakuole - imaju ih sve cijanobakterije. Struktura ćelije u početku implicira njihovo prisustvo. Njihova uloga je da učestvuju u procesima cvetanja vode. Drugi naziv za takve strukture su karboksisomi.

Oni sigurno postoje u biljnim, životinjskim i bakterijskim stanicama. Međutim, u plavo-zelenim algama ove inkluzije su nešto drugačije. To uključuje:

• glikogen;
• polifosfatne granule;
• cijanoficin je posebna supstanca koja se sastoji od aspartata, arginina. Služi za akumulaciju dušika, jer se ove inkluzije nalaze u heterocistama.

To je ono što imaju cijanobakterije. Glavni dijelovi i specijalizirane stanice i organele su ono što omogućava cijanidima da provode fotosintezu, ali u isto vrijeme liječe bakterije.

reprodukcija

Ovaj proces nije posebno težak, jer je isti kao kod običnih bakterija. Cijanobakterije se mogu dijeliti vegetativno, na dijelove trihoma, normalnu ćeliju na dva dijela, ili da vrše seksualni proces.

Često u ovim procesima učestvuju specijalizovane ćelije heterocista, akineta, beocita.

Načini transporta

Ćelija cijanobakterije prekrivena je izvana, a ponekad i slojem posebnog polisaharida koji oko nje može formirati sluznu kapsulu. Zahvaljujući ovoj osobini vrši se kretanje cijana.

Nema flagela ili posebnih izraslina. Kretanje se može izvoditi samo na tvrdoj površini uz pomoć sluzi, kratkim kontrakcijama. Neki oscilatorijumi imaju veoma neobičan način kretanja - vrte se oko svoje ose i istovremeno izazivaju rotaciju celog trihoma. Ovako se kreće površina.

Sposobnost fiksiranja dušika

Gotovo svaka cijanobakterija ima ovu osobinu. To je moguće zbog prisustva enzima nitrogenaze, koji je u stanju da fiksira molekularni dušik i pretvori ga u probavljiv oblik jedinjenja. To se dešava u strukturama heterocista. Stoga one vrste koje ih nemaju nisu sposobne iz zraka.

Općenito, ovaj proces čini cijanobakterije veoma važnim stvorenjima za život biljaka. Naseljavajući se u tlu, cijanid pomaže predstavnicima flore da asimiliraju vezani dušik i vode normalan život.

anaerobne vrste

Neki oblici plavo-zelenih algi (na primjer, Oscillatoria) mogu živjeti u potpuno anaerobnim uvjetima i atmosferi sumporovodika. U ovom slučaju, spoj se obrađuje unutar tijela i kao rezultat toga nastaje molekularni sumpor koji se oslobađa u okoliš.

LEKCIJA #1

TEMA: Uvod u sistematiku. Kraljevstvo bakterija.

Kraljevstvo algi.

CILJ: Upoznajte se sa osnovama taksonomije i klasifikacije flora, proučavati karakteristike morfološke strukture bakterija, kao i sistematski položaj, karakteristike strukture i reprodukcije glavnih predstavnika odjela zelenih, crvenih, dijatomeja i smeđih algi, ljekovitih predstavnika.

SAMOSTALNI RAD.

PITANJA ZA SAMOOBRAZOVANJE:

1. Sistematika kao biološka nauka. Tipovi sistema. taksona.

2. Carstvo ćelijskih organizama (Cellulata). Prednuklearni organizmi (Procariota) Glavne sistematske karakteristike

3. Potkraljevstvo Oxyphotobacteria. Odjeljenje za cijanobakterije (cijanobakterije). Osobine strukture, značaj u prirodi i životu čovjeka.

4. Kraljevstvo Protoctista, glavne sistematske karakteristike, predstavnici.

5. Protoktisti - alge (Alge). opšte karakteristike alge.

6. Sistematika algi. Značaj u prirodi i ljudskom životu.

7. Odeljenje Bagrianke (Rhodophyta), strukturne karakteristike, reprodukcija.

8. Odjeljenje Zelene alge (Chlorophyta), karakteristike strukture, reprodukcija.

9. Odjeljenje Smeđe alge (Phaeophyta), karakteristike strukture, razmnožavanje.

LITERATURA: 1. Yakovlev G.P. itd. Botanika. - Sankt Peterburg: Izdavačka kuća SPFHA, 2001. - str. 232 - 284.

Vježba 1. Zapišite i naučite latinske nazive predstavnika odsjeka koji se proučava.

smeđe alge - ________________________________________________________________

Laminaria šećerna - ________________________________________________________________

japanska alga - ________________________________________________________________

zelene alge - ______________________________________________________________

Chlamydomonas - _______________________________________________________________________________

Chlorella - _______________________________________________________________________________

Ulotrix - _______________________________________________________________________________

Spirogira - ________________________________________________________________________________

plavo zelene alge - ________________________________________________________

Nostok - ________________________________________________________________________________

Anabena - _______________________________________________________________________________

Oscilatorno - ________________________________________________________________________________

Spirulina - ________________________________________________________________________________

Zadatak 2. Odaberite odgovarajuće dodatke za karakterizaciju odjela za cijanobakterije.

1. Cijanobakterije, ili plavo-zelene alge, uključuju:

A - u super-kraljevstvo prokariota; B - u kraljevstvo eukariota; C - u carstvo biljaka, G - u carstvo peleta, D - u podcarstvo oksifotobakterija; E - prave alge za potkraljevstvo.

2. Predstavnici cijanobakterija su:

A - jednoćelijski organizmi koji naseljavaju isključivo slatkovodna tijela; B - jednoćelijski, višećelijski kolonijalni oblici koji žive u slatkoj vodi, rjeđe u morima,

B - taloženje na tlu, kamenje, stabla drveća, formiranje lišajeva; D - autotrofni organizmi; D - heterotrofni organizmi; E - organizmi sposobni da fiksiraju slobodni dušik.

3. Strukturne karakteristike ćelija cijanobakterija obično uključuju:

A - morfološki formirano jezgro je odsutno; B - jedno jezgro ili više njih; B - ljuska je gusta, debela, uključuje piktinske tvari, celulozu, murein i druge polisaharide; D - pigmenti hitinske ljuske koncentrirani su u zidnom sloju citoplazme; E - pigmenti su lokalizovani u hromoforima; G - specifični pigmenti - karotenoidi; H - specifični pigmenti - fikocijanini i fikoeritrin.

Zadatak 3. Opišite podjelu Clorophyta odabirom odgovarajućih dodataka:

1. Ćelije zelenih algi slične su ćelijama viših biljaka i to:

A - celulozno-pektinska ćelijska membrana; B - hlorofili i karotenoidi su koncentrisani u plastidima; B - hloroplasti obično sa pirenoidima; G - proizvod fotosinteze - skrob.

2. Talus - ...

A - uvek jednoćelijski; B - uvijek višećelijski; B - jednoćelijski ili višećelijski;

G - nećelijski i kolonijalni.

3. Oni se razmnožavaju...

A - vegetativno; B - aseksualno uz pomoć zoospora, C - aseksualno uz pomoć aplanospora; G - seksualno.

4. Oblici seksualnog procesa:

A - oogamija; B - heterogamija; B - izogamija; G - konjugacija.

5. Predstavnici odeljenja:

A - nostoc; B - hlorela; B - ulotrix; G - spirogira; D - fukus; E - chlamydomonas;

G - volvox.

Zadatak 4. Navedite nazive prikazanih algi (A, B, C, D) odjela kojima pripadaju i napravite natpise za digitalne oznake.

ALI	B	AT	G
1__________________________________ 2__________________________________ 3__________________________________ 4__________________________________ 5__________________________________	6__________________________________ 7__________________________________ 8__________________________________ 9__________________________________

Zadatak 5. Opišite odjel Phaeophyta, birajući pravi:

1. Smeđe alge su...

A - u super-kraljevstvo prokariota; B - u kraljevstvo eukariota; B - kraljevstvo sačmarica; G - carstvo biljke; D - prave alge za potkraljevstvo; E - u kraljevstvo ljubičaste boje.

2. Oni žive...

A - u hladnim morima, na podlogama stjenovitih dna; B - u toplim morima i slatkovodnim tijelima, u vodenom stupcu.

3. Nivo zgrade…

A - jednoćelijski, B - samo višećelijski; B - male veličine, ne više od 1 m;

G - velike veličine, do 6 m i više.

4. Talus sporofita...

A - nitasti, višeredni ili raščlanjeni na "deblo" i ploče u obliku lista;

B - filamentasta, nije secirana; B - sa lažnim tkivima; G - sa pravim tkaninama.

5. U ciklusu razvoja smeđih algi...

A - uočava se promjena nuklearnih faza, izražena je smjena generacija; B - promjena nuklearnih faza i generacija nije izražena.

6. Ćelije se odlikuju...

A - jedno jezgro, mnogo vakuola; B - mnogo jezgara, jedna vakuola; B - ljuske su sluzave; D - hloroplasti imaju pirenoide i sadrže pigment fikoeritrin; D - hloroplasti bez pirenoida, specifični pigment - fukoksantin; E - rezervne supstance - laminarin, manitol i masno ulje; G - rezervna supstanca - skrob.

7. Predstavnici odeljenja su:

A - hlorela; B - fukus; B - ulotrix; G - kelp; D - pranje; E - spirogira.

Zadatak 6. Osnovni pojmovi na temu (definirajte):

Binarna nomenklatura - _______________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

Veštački sistemi - ________________________________________________________________

Klasifikacija - _______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Sistematika - _______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Takson - ________________________________________________________________________________

Akinetes - ________________________________________________________________________________

Heterociste - _______________________________________________________________________________

Genofor - ________________________________________________________________________________

Algologija – _______________________________________________________________________________

Bentos – ________________________________________________________________________________

Gametofit - _______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Hipoteza - _______________________________________________________________________________

Karpogon - ________________________________________________________________________________

Pelikula - ________________________________________________________________________________

pirenoidi - ________________________________________________________________________________

Rizoidi - ________________________________________________________________________________

Sporofit - _______________________________________________________________________________

Undulipodium - ________________________________________________________________________________

Visok – _______________________________________________________________________________

Fitoplankton - ________________________________________________________________________________

Hromatofori - _______________________________________________________________________________

Epitek - _______________________________________________________________________________

Zadatak 7. Podudaranje: Vrste za razmnožavanje algi - njihova suština

Zadatak 8. Za navedene grupe biljaka odaberite odgovarajuću vrijednost i primjenu.

Zelena vegetacija u akvariju je element neophodan za održavanje hemijskog sastava vode i davanje prirodnog dizajna. Međutim, nisu svi "zeleni" isti. Primjer "akvarijumskog negativa" su plavo-zelene alge. – mikroorganizmi, koji imaju drugo ime - cijanobakterije.

Značajke strukture plavo-zelenih algi

Plavozelene alge su velike bakterije koje se mogu naći pojedinačno, u grupama ili u filamentima. Njihova karakteristika je sposobnost sprovođenja prave fotosinteze (na svjetlu oslobađanja kisika u vodenu sredinu). One, za razliku od algi euglene i pirofita, nemaju flagele i karakterističnu sluznicu, brzo rastu i gustim slojem pokrivaju površinu na kojoj su pričvršćene. Osim toga, ova ćelija je tipičan prokariot. Nema jezgro i unutrašnje organele.

U prirodi je dio prirodnog fitoplanktona, sudionik mnogih simbioza u elementu vode.

Ovisno o uvjetima uzgoja, mogu promijeniti boju: od svijetlozelene do tamnoljubičaste. Takvo bojenje se dobiva zbog prevalencije jednog od glavnih sudionika u fotosintezi: klorofila i fikocijanina. Nijansa zavisi od njihovog procenta.

Gusta kolonizacija akvarijske vode takvim mikroorganizmima dovodi do gubitka prozirnosti, stjecanja neugodnog pljesnivog mirisa, smrti kultiviranih biljaka i algi, kao i postojeće faune.

Zbog svoje strukture, brzo rastu na tvrdim površinama, formirajući guste debele slojeve. Sluz se gotovo uvijek formira oko takvih organizama. Ovo je zaštitno svojstvo cijanobakterija da se odupru nepovoljnim faktorima. okruženje. Dakle, u prirodi, tokom sušenja rezervoara, sluz ne dozvoljava bakterijama da brzo umru. A kada se vrate u vodu, brzo obnavljaju svoju održivost.

Koje opcije postoje

Tokom 3 milijarde godina svog postojanja, modrozelene alge su formirale mnoge modifikacije. Danas je poznato više od 2,5 hiljade njihovih vrsta. Među njima:

• gleotrihija;
• anabena;
• oscilatorno.

Za gleotrihiju, prirodno stanište su rezervoari sa slanom pokretnom vodom, u kojima mogu živjeti na zastarjelim dijelovima vegetacije.

Anabaena se može naći u močvarama i barama sa glinenim dnom, pa čak i u lokvama nakon kiše.

Oscilatori preferiraju stajaću vodu, često obavijaju površinu utopljenih predmeta, ali se nalaze i na površini vodenih tijela.

Brojne fotografije "cvjetajućih" rezervoara odražavaju rezultat kolonizacije cijanobakterija. U ovom slučaju je narušena ekološka ravnoteža. Biljke prestaju rasti i slabo su ojačane, ribe se praktički guše od prisustva štetnih kemikalija u vodi - otpadnih proizvoda štetočina.

Biološke karakteristike

Ishrana svih vrsta vrši se fototrofno, slično kao i alge. Međutim, postoje dokazi da se bakterija može hraniti i miksotrofno, tj. mješovito. Gotovo cijelom površinom upija gotove organske tvari, zbog čega raste.

Alge se ne mogu razmnožavati spolno. Karakterizira ih filamentozan način rasta, poznat kao vegetativni. Od nekoliko početnih elemenata brzo se formiraju cijeli šikari, često zaplićući kultivirane biljke, poput mreže.

Sve vrste cijanobakterija ujedinjuje visoka preživljavanje i sposobnost brzog oporavka.

Štetočina je otporna i na neke metode dezinfekcije. Soljenje, popularno u narodu, dodavanje nekoliko kapi briljantnog zelenog u vodu, ili drugi slični efekti, moći će odoljeti. Za borbu su potrebni prirodni antibiotici i posebna sredstva za dezinfekciju vode i površina akvarija.

Kako razumjeti da u akvariju ima cijanobakterija?

Plavo-zelene alge, koje pripadaju carstvu prednuklearnih (ili sačmarica), prošle su tako dugo istorijski put razvoja koji su naučili da se prilagode najnegativnijim uslovima postojanja. Mnogi od njih su neprihvatljivi za druge biljke. Mogu rasti u vodi:

• kontaminiran hemikalijama;
• zagrijana do 93 o C;
• sa znacima propadanja;
• kontaminiran organskom materijom do nivoa koji premašuje standarde prihvatljive za život.

Bakterije su u stanju preživjeti u ledu i prerasti potpuno beživotne površine.

Ako su se u akvariju pojavile plavozelene alge , to se može uočiti u početku prilikom promjene vode. Nakon što ocijedite nekoliko litara, primijetite neprijatan miris koji dolazi iznutra. Listovi velikih biljaka postaju blago klizavi i mekani, postupno mijenjajući boju u dosadniju.

Kasnije ćete obratiti pažnju na čudnu sluz, koja na kraju smanjuje transparentnost i hemijski sastav vodena sredina. Istovremeno, na površinama kamenja, špilja, raznih nosača i ukrasnih predmeta pojavljuje se zeleni premaz. Ima tendenciju da se pretvori u gustu koru algi. Njegovo prisustvo možete provjeriti ako ga malo zagrebete noktom: treba ga ukloniti u velikim ljuspicama.

Nepoduzete mjere garancija su potpunog odumiranja postojeće biocenoze. Plak će prekriti zidove, dno akvarijuma, taložiti se na površini tla i pretvoriti se u gust, nepropusni premaz.

Šta doprinosi takvom procesu?

Bakterija unesena izvana u prosperitetnu kuću na vodi zahtijeva:

• intenzivna sunčeva svjetlost ili umjetna svjetlost;
• porast temperature iznad 24 o C;
• rijetka promjena vode;
• nizak nivo aeracije;
• produženi period osvetljenja;
• prisutnost prateće (bakterijske) flore: raznih mikroba, protozoa ili virusa.

Faktor koji doprinosi prekomjernom rastu je redoviti sediment iz nepojedene hrane, posebno biološke prirode.

Kako se pokušati riješiti neželjenog gosta?

Kako se nositi s takvim problemom? Uostalom, često se čuje da voda ima dovoljnu moć čišćenja da se nosi sa sopstvenim zagađenjem. U određenoj mjeri to je tačno, ali se radi o velikim prirodnim rezervoarima. veštački uslovi, i, što je najvažnije, mala količina vode neće omogućiti poraz takvog nepozvanog gosta.

Uostalom, ne treba mu hrana, on je autotrof, a reprodukcija se odvija brzo i lako.

Možete pokušati pobijediti novonastale plavo-zelene alge, uključujući Oscillatoriu , uz pomoć bolničara dna - ancistrusa. Ova mnogima omiljena stvorenja pripadaju somovima, koje karakterizira prirodan način čišćenja površina u zajedničkom vodenom domu. Oni nisu samo smiješni, već i korisni.

Plavozelene alge su bakterije , kojim se treba baviti u nekoliko pravaca odjednom:

• stvoriti uslove suprotne svijetu algi;
• odrediti i implementirati način dezinfekcije vode;
• temeljito isperite tlo i očistite sve zahvaćene površine;
• dezinficirajte biljke i temeljito ih isperite u hladnoj tekućoj vodi;
• poduzeti mjere kako se plavi ili zelenkasti predstavnik jednoćelijskih algi ne bi ponovo pojavio.

Korak po korak, suština ovih akcija akvarista je sljedeća.

1. Uklonite njegove stanovnike iz pogođenog akvarija što je više moguće;
2. Ako je moguće, uklonite predmete koji su važni za rast cijanobakterija;
3. Promijenite barem polovinu zapremine vode, zamjenjujući je svježom, oksigeniranom vodom;
4. Dobro ukorijenjene biljke se ne smiju dirati, a bolje je izvaditi male i plutajuće i dezinficirati ih na pristupačan način;
5. Dodajte antibiotik u vodu, na primjer, eritromicin u količini od 3-5 mg po 1 litri;
6. Napravite potpuno zasjenjenje akvarija i ostavite ga bez svjetla 72 sata;
7. Na kraju ekspozicije, još jednom promijenite trećinu vode i otvorite je prema svjetlu.

Prije ponovnog naseljavanja ribe, vrijedno je promatrati koliko je sanitarna zaštita bila učinkovita. Ako postoje tragovi cijanobakterija, bolje je ponoviti postupak na vrijeme.

Takve akcije mogu se istovremeno boriti ne samo s plavo-zelenim algama , ali i druge štetne pojave u akvarijumu, poput ksenokoka.

Za akvarije male veličine, opće preporuke se ne mogu smatrati optimalnim. Njihova glavna razlika je u tome što neće biti dovoljno promijeniti dio vode čija je količina već ograničena. Za takav se slučaj predlaže da se riješite biljnih štetočina pomoću vodikovog peroksida. Potrebno je odrediti njegovu dozu na osnovu volumena akvarija: proporcionalno se dodaje 20-25 ml peroksida na 100 litara. Najvjerovatnije liječenje od oscilatorija neće odmah završiti, ali nakon 24 sata preporučljivo ga je ponoviti.

Daljnja taktika određena je intenzitetom razvoja cijanobakterija. Ako je potrebno, nakon nekoliko dana tretman se ponavlja.

Dezinfekcija vodikovim peroksidom je teža, jer je u ovom slučaju prisustvo ribe i biljaka potpuno isključeno. Za njih jeste Hemijska supstanca predstavlja opasnost po život.

Kako zaštititi akvarij od takvog problema?

Plavozelene alge - biljke , koji po svojoj strukturi pripadaju carstvu bakterija, iako nisu eukarioti. Stoga ih možete unijeti u akvarij sa:

• nova oprema;
• kontaminirano tlo;
• Biljni grmovi;
• vode.

Postoje dokazi da čak i voda iz slavine može poslužiti kao nosač za mikroskopske komadiće algi. U tom slučaju, odmah od prvih dana akvarijske opreme, na njegovoj površini pojavit će se tamnozeleni film koji ima oštar gadan miris. Voda neće biti prozirna i sigurna, a naseljavanje živih bića u njoj može dovesti do smrti.

Ako se biljke uzimaju za transplantaciju iz akvarija u kojem je staklo prekriveno skliskim tamnozelenim premazom, najvjerojatnije ekološki sistem poremećen je i velika je vjerovatnoća prisustva cijanobakterija. Takva biljka ne raste dobro, jer ne upija minerale, izgleda bolesno i brzo vene.

Tlo sa rastućim cijanobakterijama je slabo ventilirano, ima nisku stopu oksidacije, ispušta otrovne plinove u vodu - otpadne produkte modrozelenih algi.

Vrlo je važno da voda ne sadrži ostatke organskih tvari kao što su aminokiseline, ugljikohidrati, koji nastaju pri razgradnji ostataka hrane. Stoga je potrebno strogo pridržavati se režima hranjenja i količine ove hrane. Mehaničke nečistoće suspendirane u vodi dobro se uklanjaju pomoću posebnih uređaja - filtera.

Trećinu vode u akvarijumu treba redovno menjati (najmanje jednom u 10 dana). Važan je koeficijent njegove zasićenosti kiseonikom, tj. aeracija. Snaga vazdušne pumpe mora nužno odgovarati dostupnoj zapremini tečnosti.

Drugi važan faktor rizika je pretjerano osvjetljenje. Prema mnogim biolozima, ribama nije potrebno dugo trajanje dnevnim satima. Rasvjeta je, prije, karakteristika neophodna za rast biljaka i rješavanje dizajnerskih ideja. Ali uz kultivirane podvodne biljke rastu modrozelene alge, posebno ako je temperatura vode nerazumno visoka. Stoga broj sati kada se direktno svjetlo usmjerava u akvarij mora biti uravnotežen.

Zadaci akvarista uključuju takve neugodne trenutke kao što je borba protiv plavo-zelenih algi. I na ovom putu možete postići dobre rezultate ako se pridržavate općeprihvaćenih pravila higijenske njege riba i njihovog staništa.

Pregleda postova: 5 347

plavo zelene alge(Cyanophyta), sačmarice, tačnije, fikohrom pelete(Schizophyceae), sluzave alge (Myxophyceae) - koliko je različitih imena ova grupa drevnih autotrofnih biljaka dobila od istraživača! Strasti se nisu stišale do danas. Mnogo je takvih naučnika koji su spremni isključiti plavo-zelene iz algi, a neke i iz biljnog carstva. I to ne tako, "s lakoćom", već sa punim uverenjem da to rade na ozbiljnoj naučnoj osnovi. Plavo-zelene alge su same "krive" za takvu sudbinu. Izuzetno neobična struktura ćelija, kolonija i filamenata, zanimljiva biologija, velika filogenetska starost - sve ove karakteristike odvojeno i zajedno daju osnovu za mnoga tumačenja taksonomije ove grupe organizama.

Nema sumnje da su plavo-zelene alge najstarija grupa među autotrofnim organizmima i među organizmima općenito. Ostaci sličnih organizama pronađeni su među stromatolitima (vapnenaste formacije gomoljaste površine i koncentrično slojevite unutarnje strukture iz pretkambrijskih naslaga), koji su bili stari oko tri milijarde godina. Hemijska analiza otkrili u tim ostacima produkte raspadanja hlorofila. Drugi ozbiljan dokaz drevnosti plavo-zelenih algi je struktura njihovih ćelija. Zajedno sa bakterijama, oni su ujedinjeni u jednu grupu tzv prednuklearni organizmi(Procariota). Različiti taksonomisti rang ove grupe procjenjuju na različite načine - od klase do nezavisnog carstva organizama, ovisno o važnosti koju pridaju pojedinim karakterima ili nivou ćelijske strukture. Još uvijek je mnogo nejasnoća u taksonomiji plavo-zelenih algi, velika neslaganja se javljaju na svakom nivou njihovog proučavanja.

Plavo-zelene alge se nalaze u svim vrstama i gotovo nemogućim staništima, na svim kontinentima i vodenim tijelima Zemlje.

Struktura ćelije. Prema obliku vegetativnih ćelija, plavo-zelene alge se mogu podijeliti u dvije glavne grupe:

1) vrste sa više ili manje sferičnim ćelijama (sferne, široko elipsoidne, kruškolike i jajolike);

2) vrste sa ćelijama koje su snažno izdužene (ili stisnute) u jednom smjeru (izduženo-elipsoidne, vretenaste, cilindrične - od kratkocilindričnog i bačvastog do izduženo-cilindričnog). Ćelije žive odvojeno, a ponekad se spajaju u kolonije ili formiraju niti (potonje također mogu živjeti odvojeno ili formirati pramenove ili želatinozne kolonije).

Ćelije imaju prilično debele zidove. U suštini, protoplast je ovdje okružen sa četiri sloja ljuske: dvoslojna ćelijska membrana je odozgo prekrivena vanjskom valovitom membranom, a između protoplasta i ljuske nalazi se i unutrašnja ćelijska membrana. U formiranju poprečne pregrade između ćelija u nitima su uključeni samo unutrašnji sloj membrane i unutrašnja membrana; vanjska membrana i vanjski sloj ljuske ne idu tamo.

Struktura ćelijskog zida i druge mikrostrukture ćelija plavo-zelenih algi proučavane su pomoću elektronskog mikroskopa (sl. 49).

Iako ćelijska membrana sadrži celulozu, glavnu ulogu imaju pektinske tvari i polisaharidi sluzi. Kod nekih vrsta, ćelijske membrane su dobro sluzave i čak sadrže pigmente; u drugima se oko ćelija formira posebna mukozna ovojnica, ponekad nezavisna oko svake ćelije, ali se češće spaja u zajednički omotač koji okružuje grupu ili čitav niz ćelija, što se naziva posebnim terminom za filamentne oblike - trichomes. U mnogim plavo-zelenim algama trihome su okružene pravim ovojnicama - ovojnicama. I stanične i prave ovojnice sastoje se od tankih vlakana koja se isprepliću. Mogu biti homogeni ili slojeviti: slojevitost niti s odvojenim osnovama i vrhom je paralelna ili koso, ponekad čak i ljevkasta. Prave ovojnice rastu slaganjem novih slojeva sluzi jedan na drugi ili umetanjem novih slojeva između starih. Neki nostalgičan(Nostoc, Anabaena) ćelijske ovojnice nastaju izlučivanjem sluzi kroz pore u membranama.

Protoplast plavo-zelenih algi je lišen formiranog jezgra i ranije se smatrao difuznim, podijeljen samo na obojeni periferni dio - hromatoplazmu - i bezbojni središnji dio - ceptroplazmu. Međutim, različite metode mikroskopije i citohemije, kao i ultracentrifugiranje, pokazale su da takvo razdvajanje može biti samo uvjetno. Ćelije plavo-zelenih algi sadrže dobro definirane strukturne elemente, a njihov različit raspored uzrokuje razlike između centroplazme i hromatoplazme. Neki autori danas razlikuju tri komponente u protoplastu plavo-zelenih algi:

1) nukleoplazma;

2) fotosintetske ploče (lamele);

3) ribozomi i druge citoplazmatske granule.

Ali pošto nukleoplazma zauzima područje centroplazme, a lamele i drugi sastojci se nalaze u području hromatoplazme koja sadrži pigmente, stara, klasična razlika (ribosomi se nalaze u oba dijela protoplasta) ne može se smatrati greškom. .

Pigmenti koncentrirani u perifernom dijelu protoplasta lokalizirani su u lamelarne formacije - lamele, koje se nalaze u hromatoplazmi na različite načine: nasumično su pakirane u granule ili orijentirane radijalno. Takvi sistemi lamela danas se često nazivaju parahromatoforima.

U hromatoplazmi se pored lamela i ribozoma nalaze i ektoplasti (zrna cijanofikina koja se sastoje od lipoproteina) i razne vrste kristala. Ovisno o fiziološkom stanju i starosti stanica, svi ovi strukturni elementi mogu se jako promijeniti do potpunog nestanka.

Centroplazma ćelija plavo-zelenih algi sastoji se od hijaloplazme i raznih štapića, fibrila i granula. Potonji su elementi kromatina koji su obojeni nuklearnim bojama. Hijaloplazma i elementi kromatina općenito se mogu smatrati analogima jezgre, budući da ti elementi sadrže DNK; tokom ćelijske diobe, one se dijele uzdužno, a polovice su jednako raspoređene među ćerkim ćelijama. Ali, za razliku od tipičnog jezgra, u stanicama plavo-zelenih algi oko hromatinskih elemenata nikada nije moguće otkriti nuklearni omotač i nukleole. To je formacija nalik jezgri u ćeliji i naziva se nukleoid. Takođe sadrži ribozome koji sadrže RNK, vakuole i polifosfatne granule.

Utvrđeno je da filamentozni oblici imaju plazmodezme između ćelija. Ponekad su i sistemi lamela susjednih ćelija međusobno povezani. Poprečne pregrade u trihomu nikako se ne smiju smatrati komadićima mrtve tvari. Ovo je živa komponenta ćelije, koja je stalno uključena u njene životne procese, poput periplasta bičastih organizama.

Protoplazma plavo-zelenih algi je gušća od protoplazme drugih grupa biljaka; nepokretna je i vrlo rijetko sadrži vakuole ispunjene ćelijskim sokom. Vakuole se javljaju samo u starim ćelijama, a njihova pojava uvek dovodi do smrti ćelije. Ali u ćelijama plavo-zelenih algi često se nalaze plinske vakuole (pseudo-vakuole). To su šupljine u protoplazmi ispunjene dušikom i daju ćeliji crno-smeđu ili gotovo crnu boju u propuštenoj svjetlosti mikroskopa. Kod nekih vrsta ih ima gotovo stalno, ali ima i vrsta kod kojih ih nema. Njihovo prisustvo ili odsustvo često se smatra taksonomski važnom osobinom, ali, naravno, još uvijek ne znamo sve o plinskim vakuolama. Najčešće se nalaze u ćelijama vrsta koje vode planktonski način života (predstavnici rodova Anabaena, Aphanizomenon, Rivularia, Microcystis itd., sl. 50, 58.1).

,

Nema sumnje da plinske vakuole u ovim algama služe kao svojevrsna adaptacija na smanjenje specifične težine, odnosno na poboljšanje „plutanja“ u vodenom stupcu. Pa ipak, njihovo prisustvo uopće nije potrebno, pa čak i kod tipičnih planktera kao što su Microcystis aeruginosa i M. flosaquae može se uočiti (posebno u jesen) gotovo potpuni nestanak plinskih vakuola. Kod nekih vrsta se pojavljuju i nestaju iznenada, često iz nepoznatih razloga. At nostoca plumiformis(Nostoc pruniforme, pl. 3, 9), čije velike kolonije uvijek žive na dnu vodenih tijela, pojavljuju se u prirodni uslovi u proleće, ubrzo nakon što se led otopi. Obično zelenkasto-smeđe kolonije tada dobijaju sivkastu, ponekad čak i mliječnu nijansu i potpuno mutne u roku od nekoliko dana. Mikroskopsko ispitivanje alge u ovoj fazi pokazuje da su sve nostoc ćelije pune gasnih vakuola (Sl. 50) i postaju crno-smeđe, slično planktonskim anabenskim ćelijama. U zavisnosti od uslova, vakuole gasa traju i do deset dana, ali na kraju nestaju; formiranje sluzokože oko stanica i počinje njihova intenzivna dioba. Svaka nit ili čak komad niti stvara novi organizam (koloniju). Slična slika se može uočiti i prilikom klijanja spora epifitskih ili planktonskih vrsta gleotrihije. Ponekad se plinske vakuole pojavljuju samo u nekim stanicama trihoma, na primjer, u zoni meristema, gdje dolazi do intenzivne diobe stanica i može doći do hormona, čijem oslobađanju plinske vakuole nekako pomažu.

,

Gasne vakuole nastaju na granici hromato- i centroplazme i potpuno su nepravilnog oblika. Kod nekih vrsta koje žive u gornjim slojevima dna (u sapropelu), posebno u vrstama oscilator, velike plinske vakuole nalaze se u ćelijama na stranama poprečnih pregrada. Eksperimentalno je utvrđeno da je pojava ovakvih vakuola uzrokovana smanjenjem količine otopljenog kisika u mediju, uz dodavanje produkata fermentacije sumporovodika u podlogu. Može se pretpostaviti da takve vakuole nastaju kao skladišta ili mjesta taloženja plinova koji se oslobađaju tokom enzimskih procesa koji se odvijaju u ćeliji.

Sastav pigmentnog aparata u plavo-zelenim algama je vrlo šarolik, u njima je pronađeno oko 30 različitih intracelularnih pigmenata. Spadaju u četiri grupe - hlorofili, karoteni, ksantofili i biliproteini. Od hlorofila, do sada je pouzdano dokazano prisustvo hlorofila a; od karotenoida - α, β i ε-karotena; od ksantofila - ehineon, zeaksantin, kriptoksaitin, miksoksantofil itd., a od biliproteina - c-fikocijanin, c-fikoeritrin i alofikocijanin. Vrlo karakteristično za plavo-zelene alge je prisustvo posljednje grupe pigmenata (koje se još nalaze u grimiznoj i nekim kriptomonadama) i odsustvo hlorofila b. Ovo posljednje još jednom ukazuje da su modrozelene alge drevna skupina koja se odvojila i slijedila samostalan put razvoja i prije pojave hlorofila b u toku evolucije, čije sudjelovanje u fotokemijskim reakcijama fotosinteze daje najveću efikasnost. .

Raznolikost i osebujan sastav fotoasimilirajućih pigmentnih sistema objašnjava otpornost plavo-zelenih algi na efekte dugotrajnog zamračenja i anaerobioze. Ovo dijelom objašnjava i njihovo postojanje u ekstremnim životnim uslovima - u pećinama, slojevima dna mulja bogatog vodonik-sulfidom, u mineralnim izvorima.

Produkt fotosinteze u ćelijama zelenih algi supova je glikoprotein, koji se javlja u hromatoplazmi i tamo se deponuje. Glikoprotein je sličan glikogenu - od rastvora joda u kalijum jodidu postaje smeđi. Između fotosintetskih lamela pronađena su zrna polisaharida. Zrna cijanofikina u vanjskom sloju hromatoplazme sastoje se od lipoproteina. Zrna volutina u centroplazmi su rezervne supstance proteinskog porekla. Zrnca sumpora se pojavljuju u plazmi stanovnika rezervoara sumpora.

Raznolikost sastava pigmenta može objasniti i raznolikost boje ćelija i trihoma plavo-zelenih algi. Boja im varira od čisto plavo-zelene do ljubičaste ili crvenkaste, ponekad do ljubičaste ili smeđe-crvene, od žute do blijedoplave ili gotovo crne. Boja protoplasta zavisi od sistematskog položaja vrste, kao i od starosti ćelija i uslova postojanja. Vrlo često se maskira bojom sluznice vagine ili kolonijalne sluzi. Pigmenti se također nalaze u sluzi i daju filamentima ili kolonijama žutu, smeđu, crvenkastu, ljubičastu ili plavu nijansu. Boja sluzi, pak, zavisi od uslova okoline - od svetlosti, hemije i pH sredine, od količine vlage u vazduhu (za aerofite).

Struktura navoja. Nekoliko plavo-zelenih algi raste kao pojedinačne ćelije, većina ima tendenciju formiranja kolonija ili višestaničnih filamenata. Zauzvrat, filamenti mogu ili formirati pseudoparenhimske kolonije, u kojima su blisko zatvorene, a ćelije zadržavaju svoju fiziološku samostalnost, ili imaju hormonsku strukturu, u kojoj su ćelije povezane u niz, čineći tzv. trichomes. U trihomu su protoplasti susjednih stanica povezani plazmodezmama. Trihom okružen mukoznim omotačem naziva se filament.

Nitasti oblici mogu biti jednostavni i razgranati. Grananje kod plavo-zelenih algi je dvostruko – stvarno i lažno (Sl. 51). Takvo grananje se naziva stvarnim kada bočna grana nastaje kao rezultat podjele jedne ćelije okomito na glavnu nit (red Stigonematales). Lažno grananje je formiranje bočne grane lomljenjem trihoma i probijanjem ga kroz vaginu u stranu sa jednim ili oba kraja. U prvom slučaju govore o jednoj, u drugom - o dvostrukoj (ili uparenoj) lažnoj grani. Grananje u obliku petlje, koje je karakteristično za porodicu Scytonemataceae, i rijetko grananje u obliku slova V, koje je rezultat ponovljene diobe i rasta dvije susjedne ćelije trihoma u dva međusobno suprotna smjera u odnosu na dugu osu filamenta, takođe se može smatrati lažnim grananjem.

Vrlo mnoge filamentne plavo-zelene alge imaju posebne ćelije koje se nazivaju heterociste. Imaju dobro izraženu dvoslojnu ljusku, a sadržaj je uvijek lišen asimilacijskih pigmenata (bezbojan je, plavkast ili žućkast), plinovitih vakuola i zrna rezervnih tvari. Nastaju iz vegetativnih ćelija na različitim mestima trihoma, u zavisnosti od sistematskog položaja algi: na jednom (Rivularia, Calothrix, Gloeotrichia) i na oba (Anabaenopsis, Cylindrospermum) krajevima trihoma - bazalno i terminalno; u trihomu između vegetativnih ćelija, tj. interkalarni (Nostoc, Anabaena, Nodularia) ili na strani trihoma - lateralno (kod nekih Stigonematales). Heterociste se javljaju pojedinačno ili nekoliko (2-10) za redom. U zavisnosti od lokacije, u svakoj heterocisti se pojavljuju jedan (u terminalnim i lateralnim heterocistima) ili dva, povremeno čak i tri (u interkalarnom) čepa, koji začepljuju pore između heterociste i susjednih vegetativnih ćelija iznutra (sl. 5, 2) .

Heterociste se nazivaju botaničkom misterijom. U svjetlosnom mikroskopu izgledaju kao da su prazne, ali ponekad, na veliko iznenađenje istraživača, iznenada proklijaju, stvarajući nove trihome. Kod lažnog grananja i prilikom odvajanja filamenata, trihomi najčešće pucaju u blizini heterocista, kao da ograničavaju rast trihoma. Zbog toga su se nekada zvale granične ćelije. Niti sa bazalnim i terminalnim heterocistama se pričvršćuju na supstrat uz pomoć heterocista. Kod nekih vrsta, formiranje stanica u mirovanju - spora - povezano je s heterocistama: one se nalaze pored heterociste jedna po jedna (kod Sulindrospermum, Gloeotrichia, Anabaenopsis raciborskii) ili s obje strane (kod nekih Anabaena). Moguće je da su heterociste skladište nekih rezervnih supstanci ili enzima. Zanimljivo je primijetiti da sve vrste plavo-zelenih algi koje mogu fiksirati atmosferski dušik imaju heterociste.

Reprodukcija. Najčešći tip reprodukcije u plavo-zelenim algama je podjela stanica na dva dijela. Za jednoćelijske forme, ova metoda je jedina; u kolonijama i filamentima, to dovodi do rasta filamenta ili kolonije.

Trihom nastaje kada se ćelije koje se dijele u istom smjeru ne udaljavaju jedna od druge. Ako je linearni raspored narušen, pojavljuje se kolonija s nasumično raspoređenim ćelijama. Prilikom podjele u dva okomita smjera u jednoj ravni, formira se lamelarna kolonija s pravilnim rasporedom ćelija u obliku tetrada (Merismopedia). Volumetrijske akumulacije u obliku paketića nastaju kada se ćelije podijele u tri ravni (Eucapsis).

Predstavnike nekih rodova (Gloeocapsa, Microcystis) također karakterizira brza podjela uz formiranje velikog broja malih ćelija - nanocita - u matičnoj stanici.

Plavo-zelene alge se razmnožavaju i na druge načine - stvaranjem spora (ćelija u mirovanju), egzo- i endospora, hormona, hormospora, gonidija, koka i planokoka. Jedna od najčešćih vrsta reprodukcije filamentoznih oblika je stvaranje hormona. Ovaj način razmnožavanja toliko je karakterističan za dio plavo-zelenih algi da je poslužio kao ime cijele klase. hormonski(Hormogoniophyceae). Hormogonije se nazivaju fragmenti trihoma, na koje se potonji raspada. Formiranje hormogonije nije samo mehaničko razdvajanje grupe od dvoje, troje ili višećelije. Hormogonije se izoluju usled odumiranja nekih nekroidnih ćelija, zatim uz pomoć lučenja sluzi izvlače iz vagine (ako ih ima) i stvaraju oscilatorna kretanja, kretati u vodi ili na podlozi. Svaka hormogonija može dovesti do novog pojedinca. Ako je grupa ćelija, slična hormogoniji, obučena u debelu ljusku, naziva se hormospora (hormocista), koja istovremeno obavlja funkcije i reprodukcije i prijenosa nepovoljnih uvjeta.

Kod nekih vrsta jednoćelijski fragmenti se odvajaju od talusa, koji se nazivaju gonidije, koke ili planokoke. Gonidije zadržavaju mukoznu membranu; koki nemaju jasno definisane membrane; planokoki su također goli, ali, poput hormona, imaju sposobnost aktivnog kretanja.

Razlozi kretanja hormona, planokoka i cijelih trihoma (kod Oscillatoriaceae) su daleko od jasnih. Oni klize duž uzdužne ose, osciliraju s jedne na drugu stranu ili se rotiraju oko nje. Pokretačka sila je lučenje sluzi, kontrakcija trihoma u smjeru uzdužne ose, kontrakcije vanjske valovite membrane, kao i elektrokinetičke pojave.

Prilično česti reproduktivni organi su spore, posebno u algama iz reda Nostocales. One su jednoćelijske, obično veće od vegetativnih ćelija i nastaju iz njih, češće iz jedne. Međutim, kod predstavnika nekih rodova (Gloeotrichia, Anabaena) nastaju kao rezultat fuzije nekoliko vegetativnih stanica, a dužina takvih spora može doseći 0,5 mm. Moguće je da u procesu takvog spajanja dođe i do rekombinacije, ali za sada nema tačnih podataka o tome.

Spore su prekrivene debelom, dvoslojnom membranom, čiji se unutrašnji sloj naziva endosporium, a vanjski se naziva egzospora. Školjke su glatke ili prošarane papilama, bezbojne, žute ili smeđe. Zbog debelih ljuski i fizioloških promjena u protoplastu (nakupljanje rezervnih supstanci, nestanak asimilacijskih pigmenata, ponekad povećanje broja zrna cijanofikina), spore mogu ostati održive dugo vremena u nepovoljnim uvjetima i pod različitim jakim utjecajima (pri niske i visoke temperature, tokom sušenja i jakog zračenja). U povoljnim uslovima spora klija, njen sadržaj se deli na ćelije - formiraju se sporohormogonije, ljuska postaje sluzava, pocepana ili se otvara poklopcem i hormoni izlaze.

Endo- i egzospore se nalaze uglavnom kod predstavnika chamesiphon class(Chamaesiphonophyceae). Endospore se formiraju u uvećanim matičnim ćelijama u u velikom broju(preko sto). Njihovo nastajanje se odvija sukcesivno (kao rezultat niza uzastopnih dioba protoplasta matične stanice) ili istovremeno (istovremenom dezintegracijom matične stanice na mnogo malih stanica). Egzospore, kako se formiraju, odvajaju se od protoplasta matične ćelije i izlaze van. Ponekad se ne odvajaju od matične ćelije, već formiraju lance na njoj (na primjer, kod nekih vrsta Chamaesiphon).

Seksualno razmnožavanje u plavo-zelenim algama potpuno je odsutno.

Načini ishrane i ekologija. Poznato je da je većina plavo-zelenih algi sposobna sintetizirati sve tvari svojih stanica zahvaljujući energiji svjetlosti. Fotosintetski procesi koji se dešavaju u ćelijama plavo-zelenih algi su po svom konceptu slični procesima koji se dešavaju u drugim organizmima koji sadrže hlorofil.

Fotoautotrofni tip ishrane za njih je glavni, ali ne i jedini. Pored prave fotosinteze, plavo-zelene alge su sposobne za fotoredukciju, fotoheterotrofiju, autoheterotrofiju, heteroautotrofiju, pa čak i potpunu heterotrofiju. U prisustvu organskih materija u okolini, oni ih koriste i kao dodatni izvor energije. Zbog sposobnosti mješovite (miksotrofne) ishrane, mogu biti aktivni i u ekstremnim uvjetima za fotoautotrofni život. U takvim staništima konkurencija je gotovo potpuno odsutna, a dominantno mjesto zauzimaju modrozelene alge.

U uslovima slabog osvetljenja (u pećinama, u dubokim horizontima akumulacija) menja se sastav pigmenta u ćelijama plavo-zelenih algi. Ova pojava, nazvana kromatska adaptacija, je adaptivna promjena boje algi pod utjecajem promjene spektralnog sastava svjetlosti zbog povećanja broja pigmenata koji imaju boju koja je komplementarna boji incidenta. zraci. Promjene u boji ćelije (hloroza) nastaju i u slučaju nedostatka određenih komponenti u mediju, u prisustvu toksičnih supstanci, kao i pri prelasku na heterotrofnu ishranu.

Među plavo-zelenim algama postoji i takva grupa vrsta, sličnih kojima je malo među drugim organizmima. Ove alge su sposobne fiksirati atmosferski dušik, a ovo svojstvo je u kombinaciji s fotosintezom. Danas je poznato oko stotinu takvih vrsta. Kao što je već spomenuto, ova sposobnost je karakteristična samo za alge koje imaju heterociste, a ne za sve.

Većina plavo-zelenih algi-fiksatora dušika ograničena je na kopnena staništa. Moguće je da im upravo njihova relativna neovisnost o hrani kao atmosferskim fiksatorima dušika omogućava da naseljavaju nenaseljene, bez i najmanjih tragova tla, stijene, kao što je uočeno na ostrvu Krakatoa 1883.: tri godine nakon erupcije vulkana, ljigave akumulacije pronađeni su na pepelu i tufovima, koji se sastoje od predstavnika rodova Anabaena, Gloeocapsa, Nostoc, Calothrix, Phormidium i dr. Prvi naseljenici ostrva Surcey, koji je nastao kao rezultat erupcije podvodnog vulkana 1963. godine u blizini južne obale Islanda, takođe su bili fiksatori azota. Među njima su bile i neke rasprostranjene planktonske vrste koje uzrokuju „cvjetanje“ vode (Anabaena circinalis, A. cylindrica, A. flos-aquae, A. lemmermannii, A. scheremetievii, A. spiroides, Anabaenopsis circularis, Gloeotrichia echinulata).

Maksimalna temperatura za postojanje žive i asimilirajuće ćelije je +65°C, ali to nije granica za plavo-zelene alge (vidi esej o algama toplih izvora). Termofilne modrozelene alge tolerišu tako visoku temperaturu zbog neobičnog koloidnog stanja protoplazme, koje kada visoke temperature koagulira veoma sporo. Najčešći termofili su kosmopoliti Mastigocladus laminosus, Phormidium laminosum. Plavo-zelene alge su u stanju da izdrže niske temperature. Neke vrste su čuvane bez oštećenja nedelju dana na temperaturi tečnog vazduha (-190°C). U prirodi ne postoji takva temperatura, ali na Antarktiku na temperaturi od -83 °C u velikom broju pronađene su plavo-zelene alge (nostoks).

Na Antarktiku i u visoravnima, osim niskih temperatura, visoko sunčevo zračenje utiče i na alge. Kako bi smanjile štetne efekte kratkotalasnog zračenja, modrozelene alge su tokom evolucije stekle niz adaptacija. Najvažnije od njih je lučenje sluzi oko ćelija. Sluz kolonija i sluzokože filamentoznih oblika vagine dobar su zaštitni omot koji štiti stanice od isušivanja i istovremeno djeluje kao filter koji eliminira štetno djelovanje zračenja. U zavisnosti od intenziteta svjetlosti, u sluzi se taloži više ili manje pigmenta, koji je obojen u cijeloj svojoj debljini ili u slojevima.

Sposobnost sluzi da brzo apsorbira i dugo zadržava vodu omogućava plavo-zelenim algama da normalno vegetiraju u pustinjskim područjima. Sluz upija maksimalni iznos noćne ili jutarnje vlage, kolonije nabubre, a asimilacija počinje u ćelijama. Do podneva se želatinozne kolonije ili nakupine ćelija suše i pretvaraju u crne hrskave kore. U tom stanju se drže do sljedeće noći, kada ponovo počinje upijanje vlage.

Za aktivan život, parna voda im je sasvim dovoljna.

Plavo-zelene alge su vrlo česte u zemljištu iu prizemnim zajednicama, nalaze se i na vlažnim staništima, kao i na kori drveća, na kamenju itd. Sva ova staništa često nisu stalno vlažna i neujednačena su. osvijetljen (za više detalja pogledajte eseje o kopnenim i zemljišnim algama).

Plavo-zelene alge se također nalaze u kriofilnim zajednicama - na ledu i snijegu. Fotosinteza je moguća, naravno, samo kada su ćelije okružene slojem tečna voda, što se dešava ovde na jakom suncu snega i leda.

Sunčeva radijacija na glečerima i snježnim poljima je veoma intenzivna, značajan dio je kratkotalasnog zračenja koji izaziva zaštitne adaptacije kod algi. Grupa kriobionta uključuje niz vrsta plavo-zelenih algi, ali ipak, općenito, predstavnici ove divizije preferiraju staništa s povišenim temperaturama (za više detalja pogledajte esej o snježnim i ledenim algama).

Plavo-zelene alge prevladavaju u planktonu eutrofnih (bogatih nutrijentima) vodenih tijela, gdje njihov masovni razvoj često uzrokuje „cvjetanje“ vode. Planktonski način života ovih algi olakšavaju plinske vakuole u stanicama, iako ih nemaju svi patogeni "cvjetanja" (tabela 4). Živi izlučevine i postmortem produkti raspadanja nekih od ovih plavo-zelenih algi su otrovni. Masovni razvoj većine planktonskih plavo-zelenih algi počinje na visokim temperaturama, odnosno u drugoj polovini proljeća, ljeta i rane jeseni. Utvrđeno je da je za većinu slatkovodnih plavo-zelenih algi optimalna temperatura oko +30°C. Postoje i izuzeci. Neke vrste oscilatorija uzrokuju da voda "cvjeta" ispod leda, odnosno na temperaturi od oko 0 °C. Bezbojne vrste koje vole sumporovodik razvijaju se u velikim količinama u dubokim slojevima jezera. Neki patogeni "cvjetanja" očigledno prelaze granice svog raspona zbog ljudske aktivnosti. Dakle, vrste iz roda Anabaenopsis izvan tropskih i suptropskih područja dugo vremena nisu se uopće sreli, ali su tada pronađeni u južnim područjima umjerenog pojasa, a prije nekoliko godina razvili su se već u Helsinškom zaljevu. Odgovarajuće temperature i povećana eutrofikacija (organsko zagađenje) omogućili su da se ovaj organizam u velikom broju razvije sjeverno od 60. paralele.

Razmatra se "cvjetanje" vode općenito, a posebno uzrokovano plavo-zelenim algama prirodna katastrofa jer voda postaje skoro beskorisna. Istovremeno, sekundarno zagađenje i zamućenje akumulacije značajno se povećavaju, jer biomasa algi u "cvjetajućem" rezervoaru dostiže značajne vrijednosti (prosječna biomasa - do 200 g / m3, maksimalna - do 450-500 g / m3), a među plavo-zelenim je vrlo malo vrsta koje bi jeli drugi organizmi.

Odnos između plavo-zelenih algi i drugih organizama je multilateralan. Vrste iz rodova Gloeocapsa, Nostoc, Scytonema, Stigonema, Rivularia i Calothrix su fikobioti u lišajevima. Neke plavo-zelene alge žive u drugim organizmima kao asimilatori. Vrste Anabaena i Nostoc žive u zračnim komorama Anthoceros i Blasia mahovine. Anabaena azollae živi u listovima vodene paprati Azolla americana, te u međućelijskim prostorima Cycas i Zamia-Nostoc punctiforme (za više detalja vidjeti esej o simbiozi algi s drugim organizmima).

Tako se modrozelene alge nalaze na svim kontinentima iu svim vrstama staništa - u vodi i na kopnu, u slatkoj i slanoj vodi, svuda i svuda.

Mnogi autori smatraju da su sve modrozelene alge sveprisutne i kosmopolitske, ali to nije tako. Već smo spomenuli geografsku rasprostranjenost roda Anabaenopsis. detaljne studije dokazano je da čak ni takva uobičajena vrsta kao što je Nostoc pruniforme nije kosmopolitska. Neki rodovi (na primjer, Nostochopsis, Camptylonemopsis, Raphidiopsis) u potpunosti su ograničeni na zone tople ili tople klime, Nostoc flagelliforme - na sušne regije, mnoge vrste iz roda Chamaesiphon - na hladne i čiste rijeke i potoke planinskih zemalja.

Odeljenje plavo-zelenih algi smatra se najstarijom grupom autotrofnih biljaka na Zemlji. Primitivna struktura ćelije, odsustvo seksualne reprodukcije i bičevi stadijumi su ozbiljni dokazi njihove drevnosti. Plavo-zeleni su po citologiji slični bakterijama, a neki njihovi pigmenti (biliproteini) nalaze se i u crvenim algama. Međutim, uzimajući u obzir cijeli kompleks karakteristika karakterističnih za odjel, može se pretpostaviti da su plavo-zelene alge samostalna grana evolucije. Prije više od tri milijarde godina udaljili su se od glavnog stabla evolucije biljaka i formirali ćorsokak.

Govoreći o ekonomskom značaju plavo-zelenih, na prvo mjesto treba staviti njihovu ulogu uzročnika „cvjetanja“ vode. Ovo je, nažalost, negativno. Njihova pozitivna vrijednost leži prvenstveno u sposobnosti apsorpcije slobodnog dušika. AT istočne zemlje plavo-zelene alge se čak koriste za hranu, i to u poslednjih godina neki od njih našli su svoj put u bazenima masovnih kultura za industrijska proizvodnja organska materija.

Taksonomija plavo-zelenih algi još je daleko od savršene. Komparativna jednostavnost morfologije, relativno mali broj znakova vrijednih sa stanovišta sistematike i velika varijabilnost nekih od njih, kao i različita tumačenja istih znakova, doveli su do toga da gotovo svi postojeći sistemi su subjektivni u određenoj mjeri i daleko od prirodnih. Ne postoji dobra, opravdana razlika između vrste u cjelini, a opseg vrste u različitim sistemima se različito razumije. Ukupan broj vrsta u odjeljenju je 1500-2000. Prema sistemu koji smo usvojili, odjel modrozelenih algi podijeljen je u 3 klase, nekoliko redova i mnoge porodice.

Biološka enciklopedija

SISTEMATIKA I NJENI CILJEVI Posebna grana biologije koja se zove sistematika bavi se klasifikacijom organizama i razjašnjavanjem njihovih evolucijskih odnosa. Neki biolozi sistematiku nazivaju naukom o raznolikosti (raznolikost ... ... Biološka enciklopedija

Simbioza, ili kohabitacija dvaju organizama, jedna je od najzanimljivijih i još uvijek u velikoj mjeri misteriozne pojave u biologiji, iako proučavanje ove problematike ima skoro vekovna istorija. Fenomen simbioze prvi su otkrili Švajcarci… Biološka enciklopedija

Odnos diploidnih i haploidnih faza u životnom ciklusu algi je različit. Redukciona dioba može se dogoditi odmah nakon fuzije gameta ( zigotska redukcija), zbog čega su sve ćelije biljke u razvoju haploidne. Na primjer, u mnogim zelenim algama, zigota je jedina diploidna faza u ciklusu razvoja, a cijela vegetativna faza prolazi u haploidnom stanju. .

U drugim algama, naprotiv, vegetativna faza koja se razvija iz zigote je diploidna, a redukcijska dioba se događa tek neposredno prije formiranja gameta ( gametička redukcija). Takve su, na primjer, sve dijatomeje i neke smeđe (predstavnici reda Fucus).

Konačno, kod jednog broja algi, redukcijska podjela jezgra, koja se odvija nakon određenog vremena postojanja diploidnog talusa, dovodi do stvaranja ne gameta, već spora ( smanjenje spora). Razlika je u tome što se spore ne spajaju u parove - svaka od njih daje novu biljku, čije se stanice ispostavljaju haploidne. Nakon toga, na takvoj biljci - već bez redukcijske diobe - formiraju se gamete, čije spajanje opet dovodi do stvaranja diploidnog organizma. U ovom slučaju govore o izmjeni generacija: diploidne - formirajuće spore – sporofit i haploidni - gametofit. Sporofit i gametofit mogu biti gotovo identični izgled (izomorfna smena generacija, karakterističan za niz zelenih vrsta - Ulva, Cladophora, neki redovi smeđih i većine crvenih algi) ili se oštro razlikuju ( heteromorfna generacijska promjena, rasprostranjen među smeđim algama, ali se nalazi iu zelenim i crvenim algama).

Sistematika algi

U sistematskom smislu, alge su skup nekoliko izolovanih grupa biljaka, vjerovatno neovisnih u svom porijeklu i evoluciji. Podjela algi u grupe u osnovi se podudara s prirodom njihove boje, koja je, zauzvrat, povezana sa skupom pigmenata, a također se temelji na zajedničkim strukturnim značajkama. Ovim pristupom izdvaja se 10 grupa algi: plavo-zelene ( Cyanophita), pirofitni ( Pyrrophyta), zlatni ( Chrysophyta), dijatomeje ( Bacillariophyta), žuto-zelena ( Xanthophyta), smeđa ( Phaeophyta), crvena ( Rhodophyta), euglenoe ( Euglenophyta), zelena ( Chlorophyta) i char ( Charophyta).

Kod nas se većina taksonoma pridržava stajališta podjele svih organizama na četiri carstva - bakterije, gljive, biljke i životinje. U ovom slučaju, u same alge spadaju sve navedene grupe (odjeljenja u biljnom carstvu), osim plavo-zelenih. Potonji, kao prokariotski organizmi, spadaju u carstvo bakterija.

Postoje i druge klasifikacije. Na primjer, neki strani taksonomisti dijele sve žive organizme u pet kraljevstava: Monera(prednuklearni), Protista(eukariotski jednoćelijski ili se sastoji od mnogo ćelija koje nisu diferencirane u tkiva), Animalia(životinje), Gljive(pečurke), plantae(biljke). U ovom slučaju, modrozelene alge takođe pripadaju kraljevstvu monera, dok ostali odjeli algi spadaju u kraljevstvo Protista, budući da se, bez diferenciranih tkiva i organa, ne mogu smatrati biljkama. Postoji i takvo gledište prema kojem različite grupe algi dobivaju rang zasebnih kraljevstava.

Plavo zelene alge (cijanobakterije)

Kao što je već spomenuto, modrozelene alge su prokariotski organizmi, tj. nemaju tipična, membranom ograničena ćelijska jezgra, hromatofore, mitohondrije, elemente endoplazmatskog retikuluma i vakuole sa ćelijskim sokom. Stoga se obično ne odnose na biljke, već na carstvo bakterija. Njihova sličnost sa eukariotskim algama izražena je u značajkama biohemije pigmenata i fotosinteze. Istovremeno, set pigmenata i rezervnih dijelova najsličniji plavo-zelenoj hranljive materije imaju crvene alge. Obe ove grupe takođe karakteriše odsustvo pokretnih flagelarnih faza.

bušenje ( 1 , 2 ) i formiranje tufa ( 3 , 4 ) plavo-zelene alge

Plavo-zelene alge mogu biti jednoćelijske i kolonijalne, ili formirati filamentna tijela. Ćelije ovih organizama mogu biti različito obojene u zavisnosti od odnosa pigmenata: hlorofila a(zeleno), karotenoidi (žuta, narandžasta), fikocijanin (plava), fikoeritrin (crvena). U njihovoj citoplazmi nalaze se inkluzije rezervnih hranljivih materija (glikogen, volutin, zrna cijanofikina), kao i gasne vakuole, odnosno pseudovakuole - šupljine ispunjene gasom. Tilakoidi se nalaze u perifernoj citoplazmi, u čije su membrane „ugrađene“ molekule hlorofila i karotenoida. Izvan citoplazmatske membrane nalazi se stanični zid, koji uključuje murein (polimer koji se sastoji od amino šećera i aminokiselina), supstancu koja je glavna komponenta ćelijskog zida bakterije i ne nalazi se u eukariotskim algama i gljivama. Mnoge plavo-zelene alge također imaju sluzave slojeve na vrhu ćelijskih zidova, a jedna mukozna membrana često prekriva nekoliko ćelija.

Plavo-zelene alge su prvi autotrofni fotosintetski organizmi koji su se pojavili na Zemlji. Po svojoj građi, najstariji do sada poznati živi organizmi vrlo su im slični - sferna mikroskopska tijela prečnika od 5 do 30 mikrona, pronađena u Južna Afrika i star preko 3 milijarde godina.

Različite strukture plavo-zelenih algi

Cijanobakterije koje su se razvile u ogromnom broju u pretkambrijskim morima promijenile su atmosferu drevna zemlja, obogaćujući ga slobodnim kiseonikom, a bili su i prvi tvorci organske materije, koja je postala hrana za heterotrofne bakterije i životinje.

crvene alge

Odjel crvenih algi, ili ljubičastih, ( Rhodophyta) obuhvata više od 600 rodova i oko 4000 vrsta. Najstarije crvene alge pronađene u kambrijskim naslagama stare su oko 550 miliona godina.

Neki taksonomisti izdvajaju ovu grupu kao zasebno potkraljevstvo u biljnom carstvu, budući da grimiz ima niz karakteristika koje ih značajno razlikuju od drugih eukariotskih algi. U njihovim hromatoforima, pored hlorofila a i d a karotenoidi sadrže niz vodotopivih pigmenata - fikobilina: fikoeritrine (crveni), fikocijanine i alofikocijanine (plave). Kao rezultat toga, boja talusa varira od grimizno crvene (ako prevladava fiko-eritrin) do plavkasto-čelične (sa viškom fikocijanina). Rezervni polisaharid crvenih algi je "grimizni škrob", čija se zrna talože u citoplazmi izvan hloroplasta. Po svojoj strukturi ovaj polisaharid je bliži amilopektinu i glikogenu nego škrobu.

Bagryanki: 1 - callitamnion; 2 – delasserie

Spore i gamete ljubičastih algi su bez flagela, a njihov razvojni ciklus ne uključuje dva, kao kod drugih algi, već tri faze. Nakon fuzije gameta, iz zigote se razvija diploidni organizam (u jednom ili drugom, ponekad smanjenom obliku) - sporofit koji proizvodi diploidne spore. Iz ovih spora razvija se druga diploidna generacija - sporofit, u čijim ćelijama se u određeno vrijeme javlja mejoza i formiraju se haploidne spore. Iz takve spore razvija se treća generacija - haploidni gametofit koji proizvodi gamete.

Sastav ćelijskog zida grimiza uključuje pektine i hemiceluloze, koje mogu snažno nabubriti i spojiti se u zajedničku mukoznu masu koja sadrži protoplaste. Često sluzave tvari spajaju niti talusa, što ih čini skliskim na dodir. Ćelijski zidovi i međućelijski prostori mnogih ljubičastih biljaka sadrže fikokoloide - polisaharide koji sadrže sumpor, koje ljudi naširoko koriste u privrednim aktivnostima. Najpoznatiji od njih su agar, karagenin, agaroidi. Mnoge ljubičaste biljke talože kalcijum karbonat u svojim ćelijskim zidovima, što ih čini krutima.

Kod većine crvenih algi tali su formirani preplitanjem višećelijskih niti pričvršćenih za supstrat uz pomoć rizoida; rjeđe se u ovoj grupi mogu naći jednoćelijski (porfiridijum) i lamelarni (porfira). Veličina grimiznog talisa - od nekoliko centimetara do metra.

Uglavnom, crvene alge su stanovnici mora, gdje su uvijek pričvršćene za kamenje, školjke i druge predmete na dnu. Ponekad grimizno prodire do veoma velikih dubina. Jedna od vrsta ovih algi pronađena je kod Bahama na dubini od 260 m (osvjetljenje na takvoj dubini je nekoliko hiljada puta manje nego na površini mora). U isto vrijeme, alge iste vrste, koje rastu dublje, obično imaju svjetliju boju - na primjer, svijetlo grimizno na dubini i žućkasto u plitkoj vodi.

Jedan od tipičnih predstavnika grimizne boje - callitamnion corymbose (Callithamnion corymbosum) - formira graciozne grmove jarko ružičaste boje do 10 cm visine, koje se sastoje od jako razgranatih niti. U morima na stijenama raste nemalion (Nemalion), ljigave blijedoružičaste vrpce koje dosežu 25 cm dužine i 5 mm debljine. U vrstama roda delasserie (Delesseria) tali su slični jarko crvenim listovima - nastali su spajanjem bočnih grana glavna osovina. Kod vrsta roda uobičajenih u toplim morima coralline (Corallina) tali se sastoje od jako natopljenih vapnom segmenata koji su međusobno povezani zglobovima sa malom količinom kreča, što cijeloj biljci daje fleksibilnost da izdrži djelovanje valova i raste na mjestima jakih valova.

Crvene alge se široko koriste u ekonomska aktivnost osoba. Poznato je da su vrijedan prehrambeni proizvod koji sadrži dosta proteina, vitamina i elemenata u tragovima. U zemljama istočne Azije, na Havajskim i drugim ostrvima, od njih se pripremaju razna jela, često jedu sušena ili kandirana. Najpoznatiji jestivi grimiz, kao npr rhodimenia (Rodimenia) i ljubičasta (Porphyra), uobičajeno u mnogim morima. Listoliki ljubičasti talus porfirnih vrsta vezan je bazom za podlogu i dostiže dužinu od oko 50 cm.U Japanu je čak razvijeno industrijsko uzgajanje ovih algi. Da biste to učinili, kamenje, grozdovi grana polažu se u obalni pojas u plitku vodu ili se razvlače posebne mreže debelih užadi, pričvršćujući ih na bambusove stupove tako da ostanu blizu površine vode. Nakon nekog vremena ovi objekti su potpuno obrasli porfirom.

Agar-agar, čija su svojstva i primjena opisani na početku članka, poznat je u Japanu od 1760. godine. Gotovo do sredine 20. stoljeća. dobija se isključivo od crvenih algi helidijum, ali trenutno se u tu svrhu koristi oko 30 vrsta grimiza. U Rusiji je sirovina za agar anfeltia, uobičajen u sjevernim dijelovima Atlantskog i Tihog okeana. Vadi se u Bijelom moru i uz obalu Sahalina. Agaroidi se dobijaju iz crnomorskih algi phyllophora.

Nastavlja se