Zemūdens pasaule vienmēr ir piesaistījusi cilvēkus ar savu spilgtumu, nebijušu skaistumu, daudzveidību un neizpētītajiem noslēpumiem. Apbrīnojami dzīvnieki, satriecoši dažāda izmēra augi – visi šie neparastie organismi neatstāj vienaldzīgus. Bez lielajiem acij redzamajiem floras pārstāvjiem ir arī paši mazākie, tikai mikroskopā redzamie, taču no tā tie nezaudē savu nozīmi un nozīmi kopējā okeāna biomasā. Tās ir vienšūnas aļģes. Ja ņemam kopējo zemūdens augu radīto organisko vielu daudzumu, tad lielāko daļu no tiem ražo šie sīkie un apbrīnojamie radījumi.
Aļģes: vispārīgas īpašības
Kopumā aļģes ir zemāko augu apakšvalsts. Viņi pieder šai grupai tāpēc, ka viņu ķermenis nav diferencēts orgānos, bet to attēlo nepārtraukts (dažreiz sadalīts) taluss vai taluss. Sakņu sistēmas vietā tiem ir ierīces piestiprināšanai pie substrāta formārhizoids.
Šī organismu grupa ir ļoti daudzveidīga, dažāda pēc formas un struktūras, dzīvesveida un biotopiem. Šajā saimē izšķir šādas nodaļas:
- sarkans;
- brūns;
- zaļš;
- zelta;
- diatomas;
- kriptofīti;
- dzeltenzaļš;
- euglena;
- dinofīti.
Katrā no šīm nodaļām var būt vienšūnu aļģes un pārstāvji ar daudzšūnu talusu. Ir sastopamas arī šādas organismu formas:
- koloniāls;
- šķiedrains;
- bezmaksas peldošs;
- pielikums un citi.
Ir daudzas klasifikācijas pazīmes. Viena no svarīgākajām, praktiski noteicošajām, ir enerģijas absorbcijas metode. Zaļo vienšūnu aļģu pārstāvji visi ir autotrofi, lielākā daļa vienas klases daudzšūnu organismu veic arī fotosintēzi. Tomēr ir arī heterotrofas, miksotrofas un pat parazitāras formas.
Pētīsim sīkāk dažādu aļģu klasēm piederošu tieši vienšūnu organismu pārstāvju uzbūvi, dzīves aktivitāti un vairošanos. Izvērtēsim to lomu dabā un cilvēka dzīvē.
Vienšūnu aļģu struktūras iezīmes
Kādas ir īpašās iezīmes, kas ļauj šiem sīkajiem organismiem eksistēt? Pirmkārt, lai gan viņiem ir tikai viena šūna, tā veic visas visa organisma dzīvībai svarīgās funkcijas:
- izaugsme;
- attīstība;
- ēdiens;
- elpa;
- reproducēšana;
- kustība;
- atlase.
Šiem vienšūnu organismiem piemīt arī aizkaitināmības funkcija.
Vienšūnu aļģēm savā iekšējā struktūrā nav iezīmju, kas varētu pārsteigt ieinteresētu pētnieku. Visas tās pašas struktūras un organellas kā augstāk attīstītu organismu šūnās. Šūnu membrānai ir spēja absorbēt apkārtējo mitrumu, tāpēc ķermeni var iegremdēt zem ūdens. Tas ļauj aļģēm plašāk apmesties ne tikai jūrās, okeānos un citās ūdenstilpēs, bet arī uz sauszemes.
Visiem pārstāvjiem ir kodols ar ģenētisko materiālu, izņemot zilaļģes, kas ir prokariotiski organismi. Šūnā ir iekļauti arī standarta obligātie organoīdi:
- mitohondriji;
- citoplazma;
- endoplazmatiskais tīkls;
- Golgi aparāts;
- lizosomas;
- ribosomas;
- šūnu centrs.
Par pazīmi var saukt plastidu klātbūtni, kas satur vienu vai otru pigmentu (hlorofilu, ksantofilu, fikoeritrīnu un citus). Interesanti ir arī fakts, ka vienšūnas aļģes var brīvi pārvietoties ūdens kolonnā ar vienas vai vairāku flagellas palīdzību. Tomēr ne visi veidi. Pamatnei ir pievienotas arī formas.
Izplatība un biotopi
Nelielā izmēra un dažu strukturālo iezīmju dēļ vienšūnasaļģēm ir izdevies izplatīties visā pasaulē. Viņi dzīvo:
- saldūdeņi;
- jūras un okeāni;
- purvi;
- akmeņu, koku, akmeņu virsmas;
- polārie līdzenumi, kas klāti ar sniegu un ledu;
- akvāriji.
Lai kur viņus satiktu! Tātad vienšūnu nostokoku aļģes, zili zaļo vai zilaļģu piemēri, ir Antarktīdas mūžīgā sasaluma iemītnieki. Ar dažādu pigmentu sastāvu šie organismi pārsteidzošā veidā izgrezno sniegb alto ainavu. Viņi krāso sniegu rozā, ceriņu, zaļā, violetā un zilā toņos, kas, protams, izskatās ļoti skaisti.
Zaļās vienšūnu aļģes, kuru piemēri ir: hlorella, trentepolija, hlorokoki, pleurokoki - dzīvo uz koku virsmas, pārklājot to mizu ar zaļu pārklājumu. Tie padara akmeņu virsmu, ūdens augšējo slāni, zemes gabalus, klintis un citas vietas iegūst vienādu krāsu. Tās pieder pie sauszemes vai gaisa aļģu grupas.
Kopumā vienšūnu aļģu pārstāvji mūs ieskauj visur, pamanīt tās vienkārši iespējams tikai ar mikroskopa palīdzību. Sarkanās, zaļās un zeltainās aļģes, kā arī zilaļģes dzīvo ūdenī, gaisā, produktu virsmās, zemē, augos un dzīvniekos.
Reprodukcija un dzīvesveids
Šīs vai citas aļģes dzīvesveids ir jāapspriež katrā gadījumā. Kāds dod priekšroku brīvai peldēšanai ūdens kolonnā, veidojot fitobentosu. Citi veiditiek ievietoti dzīvnieku organismos, nonākot ar tiem simbiotiskās attiecībās. Vēl citi vienkārši piestiprinās pie pamatnes un veido kolonijas un pavedienus.
Bet vienšūnu aļģu vairošanās ir visiem pārstāvjiem līdzīgs process. Tas ir parastais veģetatīvā dalījums divās daļās, mitoze. Seksuālais process ir ārkārtīgi reti un tikai tad, ja rodas nelabvēlīgi eksistences apstākļi.
Aseksuāla vairošanās notiek šādos posmos.
- Sagatavošanās. Šūna aug un attīstās, uzkrāj barības vielas.
- Kustības organelli (fragella) ir samazināti.
- Tad sākas DNS replikācijas process un vienlaikus veidojas šķērsvirziena sašaurināšanās.
- Centromēri stiepj ģenētisko materiālu pa dažādiem poliem.
- Sašaurinājums tiek aizvērts, un šūna tiek sadalīta uz pusēm.
- Citokinēze notiek vienlaikus ar visiem šiem procesiem.
Rezultāts ir jaunas meitas šūnas, identiskas mātei. Viņi papildina trūkstošās ķermeņa daļas un sāk patstāvīgu dzīvi, izaugsmi un attīstību. Tādējādi vienšūnas indivīda dzīves cikls sākas un beidzas ar dalīšanos.
Zaļo vienšūnu aļģu struktūras iezīmes
Galvenā iezīme ir būra bagātīgā zaļā krāsa. Tas izskaidrojams ar to, ka plastidu sastāvā dominē pigmenta hlorofils. Tāpēc šie organismi spēj veikt fotosintēzes procesu, paši sev saražojot organiskās vielas. Tas irdaudzējādā ziņā tiem ir kopīgs ar augstākajiem floras sauszemes pārstāvjiem.
Arī zaļo vienšūnu aļģu struktūras iezīmes ir šādas.
- Rezerves uzturviela ir ciete.
- Organellu, piemēram, hloroplastu, ieskauj dubultā membrāna, kas atrodas augstākos augos.
- Pārvietošanai izmanto karogu, kas pārklāts ar matiņiem vai zvīņām. Var būt no viena līdz 6-8.
Acīmredzot zaļo vienšūnu aļģu struktūra padara tās īpašas un tuvina augsti organizētiem sauszemes sugu pārstāvjiem.
Kas pieder šai nodaļai? Slavenākie pārstāvji:
- chlamydomonas;
- volvox;
- hlorella;
- pleurococcus;
- euglena green;
- Acrosiphonia un citi.
Apskatīsim tuvāk vairākus no šiem organismiem.
Chlamydomonas
Šis pārstāvis pieder pie tādas nodaļas kā zaļās vienšūnas aļģes. Chlamydomonas ir pārsvarā saldūdens organisms, kam ir dažas struktūras iezīmes. To raksturo pozitīva fototaksija (kustība gaismas avota virzienā), jo šūnas priekšējā galā ir gaismjutīga acs.
Hlamidomonas bioloģiskā loma ir tāda, ka tā ir skābekļa ražotājs fotosintēzes procesā, vērtīgs barības avots mājlopiem. Arī šīs aļģes izraisa rezervuāru "ziedēšanu". Tās šūnas ir viegli kultivētasmākslīgos apstākļos, tāpēc ģenētiķi par laboratorijas pētījumu un eksperimentu objektu izvēlējās hlamidomonas.
Hlorella
Arī vienšūnas aļģes hlorella pieder pie zaļās nodaļas. Tās galvenā atšķirība no visiem citiem ir tā, ka tā dzīvo tikai saldūdenī, un tās šūnā nav flagellas. Fotosintēzes spēja ļauj izmantot hlorellu kā skābekļa avotu kosmosā (uz kuģiem, raķetēm).
Šūnas iekšpusē ir unikāls uzturvielu un vitamīnu komplekss, pateicoties kam šīs aļģes tiek augstu novērtētas kā barības bāze mājlopiem. Pat cilvēkam tā ēšana būtu ļoti izdevīga, jo 50% no tā sastāvā esošās olb altumvielas enerģētiski pārspēj daudzus graudaugus. Tomēr tas joprojām neiesakņojās kā barība cilvēkiem.
Bet hlorellu veiksmīgi izmanto ūdens bioloģiskai attīrīšanai. Šo organismu var novērot stikla traukā ar stāvošu ūdeni. Uz sienām veidojas slidens zaļš pārklājums. Tā ir hlorella.
Zaļā Eiglēna
Vienšūnu aļģe ir Euglena green, kas pieder Euglena departamentam. Neparastā, iegarena ķermeņa forma ar smailu galu padara to atšķirīgu no citiem. Tam ir arī gaismas jutīga acs un karogs aktīvai kustībai. Interesants fakts ir tas, ka Euglena ir miksotrofs. Tas var barot neviendabīgi, taču vairumā gadījumu tas veic fotosintēzes procesu.
Ilgu laiku bija strīdi par šī īpašuma īpašumtiesībāmorganismu uz jebkuru valstību. Pēc dažām pazīmēm tas ir dzīvnieks, pēc citām - augs. Tas dzīvo rezervuāros, kas piesārņoti ar organiskām atliekām.
Pleurococcus
Tie ir noapaļoti zaļi organismi, kas dzīvo uz akmeņiem, zemes, akmeņiem, kokiem. Tie veido zilgani zaļu pārklājumu uz virsmām. Tās pieder Zaļā departamenta Chaetofora aļģu ģimenei.
Tieši pēc pleirokoka var pārvietoties mežā, jo tas apmetas tikai koku ziemeļu pusē.
Diatomes
Vienšūnu aļģes ir kramaļģes un visas to pavadošās sugas. Kopā tie veido kramaļģes, kas atšķiras ar vienu interesantu pazīmi. No augšas viņu būris ir pārklāts ar skaistu rakstainu apvalku, uz kura ir uzklāts dabisks silīcija sāļu un tā oksīda raksts. Dažreiz šie raksti ir tik neticami, ka šķiet, ka tā ir kāda arhitektūras struktūra vai sarežģīts mākslinieka zīmējums.
Laika gaitā mirušie kramaļģu pārstāvji veido vērtīgas iežu nogulsnes, kuras izmanto cilvēki. Šūnas sastāvā dominē ksantofili, tāpēc šo aļģu krāsa ir zeltaina. Tie ir vērtīga barība jūras dzīvniekiem, jo veido nozīmīgu planktona daļu.
Sarkanās aļģes
Šo sugu krāsa ir no gaiši sarkanas līdz oranžai līdz sarkanbrūnai. Šūnas sastāvā dominē citi pigmenti, kas nomāc hlorofilu. Mūs interesē sarkanās aļģes, vienšūnu formas.
Šai grupaipieder Bangui aļģu klasei, kurā ietilpst aptuveni 100 sugas. Lielākā daļa no tām ir vienšūnas. Galvenā atšķirība ir karotīnu un ksantofilu, fikobilīnu pārsvars pār hlorofilu. Tas izskaidro nodaļas pārstāvju kolorītu. Starp vienšūnu sarkanajām aļģēm ir vairāki visizplatītākie organismi:
- porfirīdijs.
- chrootse.
- geotrichum.
- asterocīts.
Galvenie biotopi ir okeāna un jūras ūdeņi mērenos platuma grādos. Tropos tie ir daudz retāk sastopami.
Porphyridium
Ikviens var novērot, kur dzīvo šīs sugas vienšūnas aļģes. Tie veido asinssarkanas plēves uz zemes, sienām un citām mitrām virsmām. Viņi reti pastāv atsevišķi, galvenokārt pulcējas kolonijās, ko ieskauj gļotas.
Cilvēki to izmanto, lai pētītu tādus procesus kā fotosintēze vienšūnu organismos un polisaharīdu molekulu veidošanos organismos.
Chrootse
Šīs aļģes ir arī vienšūnas un pieder pie sarkano departamenta, banguis klases. Tās galvenā atšķirīgā iezīme ir gļotādas "kājas" veidošanās piestiprināšanai pie pamatnes. Interesanti, ka šī “kāja” var gandrīz 50 reizes pārsniegt paša ķermeņa izmēru. Gļotas dzīvības procesā ražo pati šūna.
Šis organisms nosēžas uz augsnēm, veidojot arī pamanāmu sarkanu pārklājumu, kas ir slidens uz tausti.
