Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВОДОРОСЛИ-РИО.doc
Скачиваний:
252
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
21.55 Mб
Скачать

5.2.4. Отдел Гаптофиты – Haptophyta (Примнезиофиты – Prymnesiophyta)

Одноклеточные, монадные, подвижные, или, редко, колониальные, нитчатые, прикрепленные организмы. Гаптофиты по ряду признаков близки гетероконтным водорослям. Имеется целлюлозная клеточная стенка, иногда с органическими или обызвествленными чешуйками. Все представители примнезиофит имеют характерную органеллу – гаптонему, или "добавочный жгутик".

Клетки с одним ядром, содержащим ядрышко и конденсированные участки хромосом. Хлоропласты по одному-два в клетке, золотисто-бурого цвета, окружены 4 мембранами, из которых 2 собственные. Тилакоиды в группах по три. Пигменты - хлорофиллы а и с, каротиноиды. Митохондрии с трубчатыми кристами. Основным запасным веществом является β-глюкан. Имеют особую органеллу – гаптонему, расположенную между жгутиками (рис. 48). Гаптонема представляет собой нить толщиной, близкой к толщине жгутиков, и различающуюся по длине у разных видов: от 1 до 100 мкм. Основу ее составляют 6-8 серповидно расположенных микротрубочек, окруженных каналом ЭПС.

Рис. 48. Диаграмма строения жгутикового аппарата примнезиевой водоросли Плеврохризис (по: С. Hoek van den et al., 1995): 1 – первый микротрубочковый корешок; 2 – второй микротрубочковый корешок; 3 – третий микротрубочковый корешок; 4 – гаптонема: 5 – дополнительные микротрубочки, отходящие от первого корешка; 6 – дополнительные микротрубочки, отходящие от второго корешка; 7 – базальное тело; 8 – соединение между базальными телами; 9 – соединение между базальным телом и гаптонемой; 10 – соединение между базальным телом и корешком

По-видимому, гаптонема у некоторых видов примнезиофитовых водорослей выполняет роль прикрепительного аппарата.

.

Чешуйки. Под плазмалеммой у примнезиофит расположен слой цистерн эндоплазматической сети, а сверху от плазмалеммы клетки покрыты одним или несколькими рядами разных чешуек (рис. 49, А). Органические чешуйки имеют характерную структуру: радиально расположенные фибриллы на внутренней поверхности и концентрически расположенные фибриллы на наружной. Наиболее примитивными чешуйками считают тонкие дискообразные или эллиптические целлюлозосодержащие пластинки. Они встречаются у тех представителей, у которых отсутствуют кокколиты.

Рис. 49. Чешуйки примнезиофит (по: Беляковой Г.А. и др., 2006): А – органическая чешуйка; Б-Д – неорганические чешуйки (кокколиты)

Кокколиты (рис. 49, Б-Д) – кальцинированные неорганические чешуйки; с их помощью регулируется плавучесть клеток и которые выполняют защитные функции. На основе структуры и по месту образования выделяют 2 типа кокколитов: гетерококколиты, которые формируются внутриклеточно (в аппарате Гольджи), и голококколиты, формирующиеся внеклеточно. Голококколиты состоят из правильных ромбовидных и шестиугольных кристаллов, гетерококколиты обладают ромбовидными кристаллами.

Общая характеристика

Клетки обычно свободноплавающие, с двумя жгутиками. Если жгутики заметно неравные, более короткий иногда редуцирован. Иногда более длинный жгутик с тонкими нетрубчатыми волосками. Равные жгутики обычно гладкие, никогда не имеют трубчатых волосков – мастигонем. Если жгутики равные, их, вероятно, больше двух. Размеры их тела обычно не превышают в длину 30 мкм, неподвижные колонии могут достигать 8 мм в диаметре (например, макроскопические колонии Феоцистис). Форма клеток варьирует от округлой до овальной и уплощенной. В жизненном цикле у некоторых представителей могут присутствовать нитчатые, амебоидные, коккоидные и пальмеллоидные стадии.

Пигменты – хлорофиллы а и с, β-каротин.

Большинство видов примнезиофит – фототрофы. Примнезиофитовые способны поглощать бактерии и мелкие водоросли. Фаготрофия осуществляется следующим образом: частичка прилипает к гаптонеме за счет группы сахаров на ее поверхности и передвигается к ее основанию, где расположен центр агрегации частиц. Сформированная крупная частица передвигается вверх к концу гаптонемы, затем гаптонема загибается к заднему концу клетки, где формируется пищеварительная вакуоль, в которой частичка пищи переваривается. Вероятно, содержание фосфора внутри клеток влияет на фаготрофию, и фосфолипиды бактерий используются как источник фосфатов для клеток примнезиофит.

Запасные продукты ассимиляции – парамилон, хризоламинарин.

Бесполое размножение осуществляется путем митотического деления клетки. Половой процесс – анизогамия.

Систематика

Ископаемые кокколиты известны из мезозойских отложений и были обильны на протяжении больней части юрского и в меловом периодах. Максимального разнообразия примнезиофитовые достигли в позднем мелу, причем многие виды существовали 5–10 млн. лет. Затем последовало резкое вымирание, а в третичном периоде возникли новые формы, большинство из которых сохранилось до настоящего времени.

Примнезиофиты внешне сходны с золотистыми водорослями, но отличаются от гетероконтных водорослей, хотя могут быть и общим предком этих различных групп гетероконтов. Система примнезиофит до конца не разработана. Примнезиофитовые водоросли включают единственный класс Примнезиофитовые водоросли – Prymnesiophyceae с семью порядками: Phaeocystales, Prymnesiales, Coccolithales, Isochrysidales, Coccosphaerales, Syracosphaerales и Zygodiscales. Три последних порядка имеют небольшое число представителей.

Класс Примнезиофитовые водоросли Prymnesiophyceae

Порядок Феоцистовые Phaeocystales. Включает единственный род – Phaeocystis (рис. 50).

0,1 мкм

Рис. 50. Феоцистис (по: R.E.Lee, 1999): плавающая клетка с 2 вакуолями, содержащими скрученные хитиновые нити, которые распрямляются при выбрасывании из клетки, образуя 5-лучевую звезду

Род Феоцистис – одноклеточные жгутиконосцы с короткой гаптонемой и двумя типами органических чешуек. Жизненный цикл сложный, с подвижными и неподвижными стадиями (последние известны не у всех видов). Неподвижные стадии формируют колонии, в которых у клеток обычно отсутствуют гаптонема и чешуйки. Двужгутиковые клетки имеют крупные везикулы, внутри которых расположены пять хитиновых нитей. При выделении нити раскручиваются и образуют пятилучевую звезду (рис. 50). Функция хитиновых нитей неизвестна, тем не менее их рассматривают как возможные аналоги эжектосом криптомонад и трихоцист динофлагеллат. Хлоропласты пристеночные, от 1 до 4 на клетку. Виды рода способны формировать цветение в Северном море и других океанических водах умеренных широт. На долю Феоцистиса приходится 10 % глобального уровня диметилсульфидов в атмосфере.

Порядок Примнезиевые Prymnesiales. Подвижные одноклеточные представители с двумя более или менее равными жгутиками и хорошо развитой гаптонемой. Клетки покрыты чешуйками, от простых до сложных, изредка чешуйки отсутствуют.

Род Хризохромулина включает в основном морских жгутиконосцев, некоторые образуют амебоидные стадии (рис. 51). Жгутики у клеток

Рис. 51. Внешний вид Хризохромулины

равной длины, в клетках по 2-4 золотисто-желтых хлоропласта. Многие виды миксотрофны, что, вероятно, способствует выживанию в условиях короткого освещения в полярных зонах. Поверх клеточной оболочки могут откладываться различные органические чешуйки. Размножаются делением клетки пополам. Представители рода широко распространены как в полярных, так и в южных широтах. Некоторые морские виды образуют токсины, убивающие рыб. С некоторыми пресноводными видами связаны образование запаха у воды и гибель головастиков.

Род Примнезиум представлен одноклеточными жгутиконосцами, покрытыми органическими чешуйками с короткой гаптонемой.

Представители устойчивы к широкому диапазону солёности. Некоторые образуют токсины, вызывающие гибель рыб.

Порядок Изохризидовые Isochrysidales. Клетки со жгутиками одинаковой длины, гладкими, направленными вперед. Гаптонема сильно редуцирована. Тело с мелкими орга ническими чешуйками, неподвижные представители иногда с кокколитами. В основном морские виды.

Род Эмилиания включает организмы трех типов: неподвижные с кокколитами, голые неподвижные клетки и подвижные жгутиковые клетки с органическими чешуйками и без гаптонемы; диаметр клеток 5–7 мкм. Все эти клетки могут размножаться вегетативно. Обитают в широком температурном диапазоне (от 1 до 30 °С), при большом содержании органических веществ и солёности. Встречаются до глубины 200 м. Нередко вызывают «цветение воды» на громадных площадях, которые можно обнаружить из космоса.

Порядок Кокколитовые (Кокколитофориды) Coccolithales. Виды исключительно морские. Гаптонема короткая или отсутствует. Сложная корешковая система жгутиков. В переходной зоне жгутиков часто присутствует переходная спираль. Многие представители порядка имеют гетероморфный жизненный цикл.

Род Плеврохризис - одноклеточные виды с одинаковыми жгутиками и короткой гаптонемой. Имеют несколько слоев органических чешуек между мембраной клетки и слоем кокколитов. Клетки содержат два коричневых хлоропласта, каждый с пиреноидом.

Значение

Очевидно, примнезиофиты ранее были более многочисленной группой организмов, особенно в юрский и меловой периоды мезозойской эры (205–125 млн. лет назад). Меловые отложения мелового периода в значительной степени состоят из кокколитов и широко распространены.

Залежи писчего мела используются человеком как непосредственно для письма, так и в производстве строительных материалов.

Контрольные вопросы

1. Назовите характерные черты строения клетки примнезиофит.

2. Какие пигменты и типы питания известны у примнезиофит?

3. Строение и роль гаптонемы в клетке примнезиофитовых.

4. Покровы клетки примнезиофитовых. Что такое кокколиты?

5. Как размножаются примнезиофиты?

6. С какими организмами наиболее сходны и когда возникли примнезиофитовые?

7. Назовите характерные особенности и типичных представителей примнезиофитовых водорослей.

8. В каких местообитаниях встречаются примнезиофитовые?

9. Значение примнезиофит в природе и для человека. Ископаемые формы.

ЦАРСТВО Криптобионты (Хромисты) Cryptobiontes

Соседние файлы в предмете Биотехнология