Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

18.3: Phylum Rhodophyta - червоні водорості

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    6820

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Червоні водорості являють собою монофілетичну групу організмів. Члени цієї групи поділяють такі характеристики:

    • Морфологія: від одноклітинної до багатоклітинної, без джгутикових стадій. Клітини багатоклітинних видів з'єднуються через неповний цитокінез, в результаті чого утворюються ямкові з'єднання.
    • Склад клітинної стінки: Целюлоза і галактани
    • Хлоропласти: 2 мембрани, пігменти - хлорофіл а і фікобіліни (в першу чергу фікоеритрин, що забезпечує їх червоний колір)
    • Зберігання вуглеводів: Флоридський крохмаль
    • Життєвий цикл: Чергування поколінь з додатковою диплоїдною стадією, карпоспорофітом
    • Екологія: Переважно морська (97% видів)

    Вибір тиску та драйверів

    Важливим аспектом розуміння рис історії життя родофіти є розуміння проблем життя в морському середовищі.

    1. Доступ до сонячного світла: Більшість кольорів світла не можуть проникати в глибшу воду, оскільки вони розсіюються молекулами води. Довжини хвиль світла, які досягають найглибше в океан, сині та зелені. Багато риб, які мешкають в глибокому океані, мають червоний колір. Оскільки червоне світло не проникає в глибини, де вони живуть, це робить їх практично непомітними на вигляд. Пам'ятайте, що ми бачимо речі через світло, яке відскакує від них. Червоні пігменти відбивають червоне світло, тому немає червоного світла, немає відбитого світла. Червоні водорості використовують подібну стратегію - поглинають довжини хвиль світла, які не є червоними - з іншою метою: використовувати поглинене світло для приготування їжі. Фікоеритрин в їх хлоропластах відображає червоне світло, надаючи їм червоний вигляд, і поглинає синє світло, яке здатне проникати в більш глибокі ділянки товщі води.
    2. Запліднення: Океан - це експансивне середовище, часто з великими площами відкритого простору між популяціями організмів. У цьому середовищі успішне запліднення яйцеклітини нерухомою спермою - червоних водоростей не вистачає джгутиків - представляє виклик. Наявність багатоклітинної гаплоїдної та диплоїдної фаз надає червоним водоростям більше можливостей для виробництва гамет та суперечок. Диплоїдна стадія, яка клонує зиготу, карпоспорофіт, надає більше можливостей робити мейоз з кожної події запліднення.
    3. Солоність: Морські середовища відносно високі за солоністю. Можливою адаптацією для цього є наявність сульфатних полісахаридів у клітинній стінці, таких як галактани, присутні в родофіті. Це стратегія, присутня в (потенційно всіх) морських водоростях і вважається адаптацією до толерантності до солоності. Дивіться цю статтю з відкритим доступом для отримання додаткової інформації: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0018862

    Спостереження за життєвим циклом червоних водоростей

    Полісифонія є модельним організмом для Rhodophyta. Червоні водорості мають чергування життєвого циклу поколінь, який має додаткову диплоїдну стадію: карпоспорофіт. Гаметофіти полісифонії є ізоморфними (iso- означає те ж саме, морфо- значення форми), тобто вони мають однакову основну морфологію. Використовуйте підготовлені слайди та зображення на наступних сторінках, щоб позначити діаграму життєвого циклу нижче.

    clipboard_eb640a26b3cd1593103fb468a4c2f03c2.png
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Діаграма життєвого циклу полісифонії

    На діаграмі вище вкажіть, де відбувається мейоз і запліднення. Розфарбуйте гаплоїдні та диплоїдні тканини по-різному та намалюйте стрілки, щоб показати, коли відбувається мітоз.

    Спостерігайте за підготовленим гіркою чоловічого гаметофіта полісифонії. Чоловічий гаметофіт (показаний праворуч) має витягнуті структури, які виходять з кінчиків гілок сланця. Це сперматангії, де сперматії продукуються мітозом. Позначте виділені жирним шрифтом елементи на діаграмі життєвого циклу.

    clipboard_e510b9427bfe12eeca034c19a0e40ffb1.png
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Полісифонія чоловіча гаметофіт

    Жіночі стадії гаметофіту показані нижче:

    clipboard_eba4811e7d9bb6ce4b3cc9912381536be.png
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Полісифонія жіноча гаметофіт

    Спостерігайте за підготовленим гіркою жіночого гаметофіта полісіфонії. Жіночий гаметофіт виробляє яйце, яке міститься в структурі, яка називається карпогоніум. Ця структура має довгу тонку проекцію, звану трихогіну (trich- означає волосся, -gyne означає жіночий). Під час запліднення сперматий зливається з трихогіном і ядро сперматію рухається по трубі до яйцеклітини. Коли ядро сперматію зливається з яйцеклітиною, виробляється зигота. Ця зигота утримується і харчується жіночим гаметофітом у міру зростання.

    clipboard_ec204a83d340989e6e94e47352c28c274.png
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Полісифонія карпоспорофітна

    Глобозні структури, які ви бачите, що ростуть з жіночого гаметофітового сланця, називаються цистокарпами. Цистокарп складається як з жіночої тканини гаметофіту (n), так і з тканини карпоспорофіта (2n). Зовнішній шар цистокарпа, навколоплідник (peri- значення навколо) походить від жіночого гаметофіта і є гаплоїдним.

    clipboard_e1d5d72857757aa4c6bb2115a392fa9e5.png
    Малюнок\(\PageIndex{5}\): Полісифонія Цистокарп

    Внутрішня частина цистокарпа складається з карпоспорофіта, який є диплоїдним, і виробляє витягнуті структури, звані карпоспорангією, всередині яких він виробляє карпоспори шляхом мітозу. Усі ци—карпоспорофіт, карпоспорангія і карпоспори—є диплоїдними. Позначте виділені жирним шрифтом елементи на діаграмі життєвого циклу та розфарбуйте їх відповідно до їх плоїдності.

    clipboard_e51927acdd2b4753a8c3c5b1a72193ed9.png
    Малюнок\(\PageIndex{6}\): Тетраспорангій

    Дотримуйтесь підготовлену гірку полісифонії тетраспорофіту. Диплоїдні карпоспори викидаються в океанічні води, де вони будуть переноситися по течіях в інше місце. Якщо карпоспора висадиться у відповідне середовище, він шляхом мітозу виросте в тетраспорофіт (2n). Тетраспорофіт виробляє тетраспорангію (2n) всередині гілок сланця. Кожен тетраспорангій виробляє чотири унікальні гаплоїдні тетраспори шляхом мейозу.

    Тетраспори (n) вивільняються і ростуть мітозом у чоловічі або жіночі гаметофіти, завершуючи життєвий цикл. Позначте виділені жирним шрифтом елементи на діаграмі життєвого циклу.

    Дописувачі та атрибуція