Veealune maailm on inimesi alati köitnud oma ereduse, enneolematu ilu, mitmekesisuse ja uurimata saladustega. Hämmastavad loomad, erineva suurusega vapustavad taimed - kõik need ebatavalised organismid ei jäta kedagi ükskõikseks. Lisaks silmaga nähtavatele taimestiku suurtele esindajatele on ka kõige väiksemad, vaid mikroskoobi all nähtavad, kuid sellest tulenev alt ei kaota nad oma tähtsust ja tähtsust kogu ookeani biomassis. Need on üherakulised vetikad. Kui võtame veealuste taimede toodetud orgaanilise aine kogutoodangu, siis enamiku neist toodavad need pisikesed ja hämmastavad olendid.
Vetikad: üldised omadused
Üldiselt on vetikad madalamate taimede alamriik. Nad kuuluvad sellesse rühma põhjusel, et nende keha ei ole eristunud organiteks, vaid seda esindab pidev (mõnikord tükeldatud) tallus või tallus. Juurestiku asemel on neil vormis aluspinnale kinnitamise seadmedrisoidid.
See organismirühm on väga arvukas, vormilt ja struktuurilt, elustiililt ja elupaikadelt mitmekesine. Selles perekonnas eristatakse järgmisi osakondi:
- punane;
- pruun;
- roheline;
- kuldne;
- diatomid;
- krüptofüüdid;
- kollane-roheline;
- euglena;
- dinofüüdid.
Igas nendes osakondades võib olla üherakulisi vetikaid ja mitmerakulise talli esindajaid. Leitakse ka järgmisi organismide vorme:
- koloniaal;
- filamentne;
- vaba ujuv;
- manustatud ja teised.
Klassifitseerimiseks on palju märke. Üks olulisemaid, praktilises mõttes määravamaid, on energia neeldumise meetod. Roheliste ainuraksete vetikate esindajad on kõik autotroofid, enamik sama klassi hulkrakseid organisme teostab ka fotosünteesi. Siiski on ka heterotroofseid, mixotroofseid ja isegi parasiitseid vorme.
Uurime täpsem alt erinevatesse vetikaklassidesse kuuluvate täpselt üherakuliste organismide esindajate ehitust, elutegevust ja paljunemist. Hindame nende rolli looduses ja inimelus.
Ainuraksete vetikate struktuuri tunnused
Millised on spetsiifilised omadused, mis võimaldavad neil pisikestel organismidel eksisteerida? Esiteks, kuigi neil on ainult üks rakk, täidab see kogu organismi kõiki elutähtsaid funktsioone:
- kasv;
- arendus;
- toit;
- hingamine;
- paljundamine;
- liikumine;
- valik.
Neile üherakulistele organismidele on omane ka ärrituvuse funktsioon.
Oma sisestruktuuris ei ole üherakulistel vetikatel tunnuseid, mis võiksid huvitatud teadlast üllatada. Kõik samad struktuurid ja organellid nagu kõrgem alt arenenud organismide rakkudes. Rakumembraanil on võime endasse imada ümbritsevat niiskust, mistõttu saab keha vee alla sukelduda. See võimaldab vetikatel asuda laiem alt mitte ainult meredesse, ookeanidesse ja muudesse veekogudesse, vaid ka maismaale.
Kõigil esindajatel on geneetilise materjaliga tuum, välja arvatud sinivetikatel, mis on prokarüootsed organismid. Lahter sisaldab ka standardseid kohustuslikke organelle:
- mitokondrid;
- tsütoplasma;
- endoplasmaatiline retikulum;
- Golgi aparaat;
- lüsosoomid;
- ribosoomid;
- rakukeskus.
Omaduseks võib nimetada üht või teist pigmenti (klorofüll, ksantofüll, fükoerütriin jt) sisaldavate plastiidide olemasolu. Huvitav on ka asjaolu, et üherakulised vetikad saavad veesambas vab alt liikuda ühe või mitme lipukese abil. Kuid mitte kõik tüübid. Samuti on aluspinnale kinnitatud vormid.
Levik ja elupaigad
Väikse suuruse ja mõningate struktuuriomaduste tõttu üherakulisedvetikad on suutnud levida üle kogu maakera. Nad elavad:
- mage vesi;
- mered ja ookeanid;
- rabad;
- kivide, puude, kivide pinnad;
- lume ja jääga kaetud polaartasandikud;
- akvaariumid.
Kus iganes neid kohtate! Niisiis, üherakulised nostokokivetikad, sinakasroheliste või sinivetikate näited, on Antarktika igikeltsa asukad. Omades erinevaid pigmente, kaunistavad need organismid lumivalget maastikku hämmastaval moel. Nad värvivad lume roosa, lilla, rohelise, lilla ja sinise tooniga, mis loomulikult näeb väga ilus välja.
Rohelised üherakulised vetikad, mille näideteks on: klorella, trentepolia, klorokokk, pleurokokk – elavad puude pinnal, kattes nende koore rohelise kattega. Need muudavad kivide pinna, ülemise veekihi, maatükid, kaljud ja muud kohad sama värvi. Need kuuluvad maismaa- või õhuvetikate rühma.
Üldiselt ümbritsevad ainuraksete vetikate esindajad meid kõikjal, neid on lihts alt võimalik märgata vaid mikroskoobi abil. Punased, rohelised ja kuldvetikad, aga ka sinivetikad elavad vees, õhus, toote pinnal, maas, taimedes ja loomades.
Sigimine ja elustiil
Selle või teise vetika eluviisist tuleks igal juhul arutada. Keegi eelistab vab alt veesambas ujuda, moodustades põhjafütobentose. Muud tüübidpaigutatakse loomade organismidesse, astudes nendega sümbiootilisse suhtesse. Teised jälle kinnituvad lihts alt substraadi külge ning moodustavad kolooniaid ja filamente.
Kuid üherakuliste vetikate paljunemine on kõigi esindajate jaoks sarnane protsess. See on tavaline vegetatiivne jagunemine kaheks, mitoos. Seksuaalprotsess on äärmiselt haruldane ja ainult siis, kui esinevad ebasoodsad tingimused.
Aseksuaalne paljunemine taandub järgmistele etappidele.
- Ettevalmistav. Rakk kasvab ja areneb, kogub toitaineid.
- Liikumise organellid (lipud) on vähenenud.
- Seejärel algab DNA replikatsiooniprotsess ja samaaegne põikkonstriktsiooni moodustumine.
- Tsentromeerid venitavad geneetilist materjali mööda erinevaid poolusi.
- Kitsendus sulgub ja lahter jagatakse pooleks.
- Tsütokinees toimub kõigi nende protsessidega samaaegselt.
Tulemuseks on uued tütarrakud, mis on emaga identsed. Nad täidavad puuduvad kehaosad ja alustavad iseseisvat elu, kasvu ja arengut. Seega algab ja lõpeb üherakulise indiviidi elutsükkel jagunemisega.
Roheliste üherakuliste vetikate struktuuri tunnused
Peamine omadus on puuri rikkalik roheline värv. Seda seletatakse asjaoluga, et plastiidide koostises on ülekaalus pigment klorofüll. Seetõttu on need organismid võimelised läbi viima fotosünteesi protsessi, tootma ise orgaanilist ainet. See onpaljuski on neil ühist taimestiku kõrgeimate maapealsete esindajatega.
Samuti on roheliste üherakuliste vetikate struktuurilised omadused järgmistes üldistes mustrites.
- Varutoitaine on tärklis.
- Kloroplasti sarnane organell on ümbritsetud topeltmembraaniga, mida leidub kõrgemates taimedes.
- Liikumiseks kasutatakse karvade või soomustega kaetud lippe. Neid võib olla üks kuni 6-8.
Ilmselt muudab roheliste ainuraksete vetikate struktuur need eriliseks ja lähendab neid kõrgelt organiseeritud maismaaliikide esindajatele.
Kes sellesse osakonda kuuluvad? Kuulsaimad esindajad:
- chlamydomonas;
- volvox;
- chlorella;
- pleurokokk;
- euglena roheline;
- Acrosiphonia ja teised.
Vaatleme mõnda neist organismidest lähem alt.
Chlamydomonas
See esindaja kuulub sellisesse osakonda nagu rohelised üherakulised vetikad. Chlamydomonas on valdav alt mageveeorganism, millel on mõned struktuurilised tunnused. Seda iseloomustab positiivne fototaksis (liikumine valgusallika suunas), mis on tingitud valgustundliku silma olemasolust raku esiosas.
Klamüdomonase bioloogiline roll seisneb selles, et ta on fotosünteesi protsessis hapnikutootja, väärtuslik kariloomade söödaallikas. Samuti põhjustab see vetikas reservuaaride "õitsemist". Selle rakke on lihtne kasvatadakunstlikud tingimused, mistõttu geneetikud valisid klamüdomoonid laboratoorsete uuringute ja katsete objektiks.
Chlorella
Üherakuline vetikas klorella kuulub samuti rohelisse divisjoni. Selle peamine erinevus kõigist teistest on see, et ta elab ainult magevees ja tema rakus puuduvad lipud. Fotosünteesivõime võimaldab kasutada klorellat hapnikuallikana kosmoses (laevadel, rakettidel).
Raku sees on unikaalne toitainete ja vitamiinide kompleks, tänu millele on see vetikas kõrgelt hinnatud kariloomade söödabaasina. Isegi inimesele oleks selle söömine väga kasulik, sest 50% selle koostises olevast proteiinist on energeetiliselt parem kui paljudel teraviljadel. Siiski ei juurdunud see ikkagi inimeste toiduna.
Klorellat kasutatakse aga eduk alt vee bioloogiliseks töötlemiseks. Seda organismi saab vaadelda seisva veega klaasnõus. Seintele tekib liberoheline kate. See on klorella.
Roheline Euglena
Üherakuline vetikas on Euglena roheline, mis kuulub Euglena osakonda. Ebatavaline, piklik terava otsaga kehakuju muudab selle teistest erinevaks. Sellel on ka valgustundlik silm ja lipp aktiivseks liikumiseks. Huvitav fakt on see, et Euglena on mixotroof. See võib toituda heterogeenselt, kuid enamikul juhtudel viib see läbi fotosünteesi protsessi.
Pikka aega oli vaidlusi selle omandiõiguse üleorganismi mis tahes kuningriiki. Mõne märgi järgi on see loom, teiste järgi taim. See elab orgaaniliste jääkidega saastunud veehoidlates.
Pleurococcus
Need on ümarad rohelised organismid, kes elavad kividel, maal, kividel ja puudel. Need moodustavad pindadele sinakasrohelise katte. Need kuuluvad rohelise osakonna Chaetophore vetikate perekonda.
Metsas saab liigelda just pleurokoki järgi, kuna ta paikneb ainult puude põhjaküljel.
Diatomid
Üherakuline vetikas on ränivetikas ja kõik sellega kaasnevad liigid. Koos moodustavad nad ränivetikad, mis erinevad ühe huvitava tunnuse poolest. Ülev alt on nende puur kaetud kauni mustrilise kestaga, millele on kantud looduslik ränisoolade ja selle oksiidi muster. Mõnikord on need mustrid nii uskumatud, et need näivad olevat mingi arhitektuurne struktuur või kunstniku keerukas joonistus.
Aja jooksul moodustavad ränivetikate surnud esindajad väärtuslikke kivimite ladestusi, mida inimesed kasutavad. Raku koostises on ülekaalus ksantofüllid, mistõttu on nende vetikate värvus kuldne. Need on väärtuslik toit mereloomadele, kuna moodustavad olulise osa planktonist.
Punavetikad
Nende liikide värvus varieerub helepunasest oranžist maroonani. Raku koostises on ülekaalus teised pigmendid, mis pärsivad klorofülli. Oleme huvitatud punavetikatest, üherakulistest vormidest.
Sellele grupilekuulub bangui vetikate klassi, kuhu kuulub ligikaudu 100 liiki. Enamik neist on üherakulised. Peamine erinevus on karoteenide ja ksantofüllide, fükobiliinide ülekaal klorofülli ees. See seletab osakonna esindajate värvingut. Üherakuliste punavetikate hulgas on mitmeid levinumaid organisme:
- porfüriidium.
- chrootse.
- geotrichum.
- asterotsiit.
Peamised elupaigad on parasvöötme ookeani- ja mereveed. Troopikas on need palju vähem levinud.
Porphyridium
Igaüks saab jälgida, kus elavad selle liigi üherakulised vetikad. Nad moodustavad maapinnale, seintele ja muudele märgadele pindadele veripunaseid kilesid. Nad eksisteerivad harva üksi, enamasti kogunevad kolooniatesse, mida ümbritseb lima.
Inimesed kasutavad selliste protsesside uurimiseks nagu fotosüntees ainuraksetes organismides ja polüsahhariidmolekulide moodustumine organismides.
Chrootse
See vetikas on samuti üherakuline ja kuulub punaste osakonda, banguiside klassi. Selle peamine eristav tunnus on limaskesta "jala" moodustumine aluspinnale kinnitamiseks. Huvitav on see, et see "jalg" võib keha enda suurust ületada peaaegu 50 korda. Lima toodab rakk ise eluprotsessis.
See organism settib pinnasele, moodustades ka märgatava punase katte, mis on katsudes libe.
