Osakond Kuldvetikaid (sellest artiklist leiate üksikute liikide fotod, omadused ja kirjeldused) teavad ehk peamiselt ainult bioloogid. Sellegipoolest mängivad selle esindajad looduses väga olulist rolli. Kuldvetikad on üks iidsetest vetikate rühmadest. Nende esivanemad olid esmased amööboidsed organismid. Kuldvetikad sarnanevad kollakasroheliste, ränivetikate ja osaliselt pruunvetikatega nii pigmentide komplekti, rakumembraanides sisalduva räni kui ka varuainete koostise poolest. On alust arvata, et nad on ränivetikate esivanemad. Seda eeldust ei saa aga pidada täielikult tõestatuks.
Osakond Kuldvetikad: üldised omadused
Meid huvitavad taimed eristuvad olulise morfoloogilise mitmekesisuse poolest. Kuldvetikad (nende foto on esitatud ülal) on nii üherakulised kui ka mitmerakulised, kolooniad. Lisaks on kuldvetikate seas väga omapärane esindaja. Selle mitmetuumaline tallus on paljas plasmoodium. Seega on kuldvetikad väga mitmekesised.
Nende organismide rakkude struktuuri iseloomustab erineva arvu viburite olemasolu. Nende arv sõltub liigist. Tavaliselt on neid kaks, kuid tuleb märkida, et teatud tüüpi kuldvetikatel on kolm lippu. Kolmas, liikumatu, asub kahe liikuva vahel. Seda nimetatakse gantoneemiks ja seda iseloomustab pikendus lõpus. Gantonema funktsioon seisneb selles, et selle abil kinnitub rakk substraadi külge.
Värvimine
Kuldvetikad on osakond, mis hõlmab valdav alt mikroskoopilisi liike. Nende kloroplastid on tavaliselt kuldkollase värvusega. Pigmentidest tuleb ära märkida klorofüll A. Lisaks leiti klorofüll E, samuti palju karotenoide, sealhulgas karotiini ja mitmeid ksantofülle, peamiselt kuldset fukoksantiini. Meid huvitava osakonna esindajate värv võib olla erinevate toonidega, olenev alt ühe või teise pigmendi ülekaalust. See võib olla rohekaspruunist ja rohekaskollasest kuni puhta kuldkollaseni.
Tähendus ja reprodutseerimine
Kuldvetikad, mille liike on palju, on fototroofsed organismid. Nende tähtsus seisneb peamiselt esmatootmise loomises reservuaarides. Lisaks osalevad nad erinevate hüdrobiontide, sealhulgas kalade, kuldvetikate toiduahelas. Nende liigid parandavad erinevate reservuaaride gaasirežiimi, kus nad kasvavad. Need moodustavad ka sapropeeli ladestusi.
Osakond Kuldvetikaid iseloomustab esindajate paljunemine nii lihtsa rakujagunemise kui ka lagunemise abilmitmerakuline tallus või kolooniad eraldi osadeks. Teadlased teavad ka seksuaalset protsessi, mis on tüüpiline autogaamia, hologaamia või isogaamia. Paljunemisprotsessi tulemusena tekivad endogeensed ränisisaldusega tsüstid, mis erinevad sellise aluse poolest nagu nende kesta skulptuuri olemus. Need tsüstid täidavad olulist funktsiooni – aitavad vetikatel ebasoodsates tingimustes ellu jääda.
Kuldvetikate levik
Kuldvetikaid on levinud kogu maailmas. Kuid enamasti kasvavad nad parasvöötme laiuskraadidel. Need taimed elavad peamiselt puhtas magevees. Kuldvetikad on eriti iseloomulikud happelise veega sfagnum rabadele. Väike osa neist organismidest elab soolajärvedes ja meredes. Reostunud vetes on neid palju vähem levinud. Mis puutub muldadesse, siis neis elab vaid väheseid nende liike.
Kuldvetikate osakonda kuuluvad mitme klassi esindajad. Allpool kirjeldame mõnda neist lühid alt.
Crysocapsaceae klass
Selle esindajaid eristab kompleksse talluse olemasolu, mida esindab limaskesta struktuur. Chrysocapsaceae hulka kuuluvad koloniaalsed vormid, mitteliikuvad, passiivselt ujuvad või kinnitunud. Nende organismide rakkudel ei ole lippe ega pindmisi eendeid. Neid ühendab ühtseks tervikuks kolooniate ühine lima, mis tavaliselt paiknevad selle perifeersetes kihtides, kuid võivad paikneda ka keskosas.
Crysotricaceae klass
See klass sisaldablamell-, niit- ja mitmekiulise struktuuriga kuldvetikad. Kõik need organismid on mitmerakulised, tavaliselt põhjaloomad, kinnitunud. Nende tallust esindavad hargnenud või lihtsad, ühe- või mitmerealised niidid, kettakujulised parenhüümiplaadid või põõsad. Nad ei ole tavalise lima sisse kastetud.
See klass ühendab mageveevorme, harvemini mere- ja riimvett. Chrysotrichaceae on kõigi kuldvetikate seas kõige paremini organiseeritud organismide rühm. Selle esindajad on välimuselt sarnased rohevetikate osakonda kuuluva ulotriksiga, aga ka kollaroheliste vetikate osakonda kuuluva heterotriksiga. Mõned Chrysotriaceae meenutavad mõningaid lihtsamaid pruunvetikaid.
Krüsosfääri klass
Sellesse klassi kuuluvad kuldvetikad, mille kehaehitus on kookoidne. Nende organismide rakud on kaetud tselluloosmembraaniga. Turniketid ja risopoodiad puuduvad selle klassi esindajatel täielikult. Need taimed on üherakulised, mitteliikuvad. Vähem levinud on koloniaalvormid, mis on üksteisega lõdv alt ühendatud rakkude klastrid, mis ei ole ühisesse lima sukeldunud. Nad ei moodusta paljunemisel plaate ega filamente.
Crysophycea klass
Selles klassis on ühendatud kuldvetikad ja erinevat tüüpi tallus. Just tema seade on aluseks, mille alusel eristatakse selles klassis järgmisi tellimusi:risokrüsidaalne (risopoodse struktuuriga), krüsomonadaalne (modaalsed vormid), krüsokapsal (palmelloidsed vormid), feotamniaalne (kiudjas) ja ka krüsosfäär (kokoidsed vormid). Kutsume teid tutvuma selle klassi individuaalsete tellimustega.
Krüsomonadaalne (muidu – kromulinaalne)
See on kõige ulatuslikum järjekord, mis ühendab nii koloonia- kui ka üherakulise monaadilise struktuuriga kuldvetikaid. Krüsomonaadide taksonoomia põhineb vippude struktuuril ja arvul. Eriti oluline on nende rakukatete olemus. On ühe- ja topeltlipulisi vorme. Varem arvati, et esimesed on kõige primitiivsemad, esialgsed. Elektronmikroskoop aitas aga teadlastel avastada, et väidetavatel uniflagellaarsetel vormidel on teine väikese suurusega külgmine lipuke. Teadlased oletasid, et allikaks võisid olla heteromorfsete ja heterokontsete lipudega biflagelleerunud krüsomonaadid ning ühelipsulised vormid tekkisid lühikese lipu hilisema vähenemise tulemusena.
Mis puudutab krüsomonadaali esindajate rakukatteid, siis need on erinevad. On alasti vorme, mis on riietatud eranditult plasmalemmaga. Teiste liikide rakud on suletud spetsiaalsetesse tselluloosimajadesse. Kolmanda plasmalemma peal on ränistunud soomustest koosnev kate.
Rakkude jagunemise abil viiakse läbi krüsomonaadide paljunemisprotsess. Mõnel liigil on ka seksuaalne protsess.
Tuleb märkida, et krüsomonaadid on enamasti mageveeorganismid. Enamasti elavad nad selgetes vetes. krüsomonaadidneid leidub tavaliselt külmal aastaajal, hilissügisel ja varakevadel. Mõned organismid elavad talvel jää all. Kuid nagu teadlased on välja selgitanud, pole vee temperatuur nende jaoks nii oluline. Sellel on ainult kaudne tähendus. Vee keemia on otsustav tegur. See muutub aastaringselt: külmal aastaajal sisaldab vesi muu taimestiku puudumise tõttu rohkem lämmastikku ja rauda. Enamik krüsomonaade elab planktonis. Neil on spetsiaalsed kohandused planktoni elustiili juhtimiseks. Mõned krüsomonaadide esindajad värvivad vee pruuniks, pannes selle "õitsema".
Kutsume teid tutvuma sellesse klassi kuuluva perekonnaga Ochromonas.
Ochromonase perekond
Me jätkame kuldvetikate osakonna kaalumist. Ochromonase perekonna esindajad - mitmesugused alasti vormid. Nende rakke katab ainult tsütoplasmaatiline membraan, millel on üks või kaks lipukest (ebavõrdne).
Chode Ochromonas
Selle perekonna vetikad elavad tavaliselt neustonis või mageveeplanktonis. Riimvees leidub neid harva. Seda perekonda esindavad üksikud kuldsed rakud, millel on kaks heteromorfset ja heterokontset lipu. Ochromonas on paljas rakk, mis on väljast ainult tsütoplasmaatilise membraaniga. Perifeerselt paiknevatest mikrotuubulitest koosnev tsütoskelett säilitab oma pisarakuju. Sellise raku keskel on rakutuum. Seda ümbritseb kahest membraanist koosnev tuumamembraan.
Lamellkromatofoorid (neid on kaks) on suletud pikendusse, mis asub tuumaümbrise membraanide vahel. Nende ultrastruktuur on tüüpiline osakonnale, kuhu nad kuuluvad. Selle raku tagaosas asub suur vakuool koos krüsolaminariiniga. Mitokondrid on tsütoplasmas hajutatud, Golgi aparaat asub sellise raku ees. Lipud ulatuvad selle esiotsast välja. Neid on kaks, need ei ole sama pikkusega.
G. Buck uuris mastigoneemide päritolu ja Ochromonas danica (kuldvetikate) peenstruktuuri. Nimedega fotod aitavad visualiseerida teatud tüüpi organisme. Ül altoodud fotol - Ochromonas danica vetikad. See liik on mugav mastigoneemide arengu dünaamika määramiseks. Fakt on see, et selle rakkudel on üks huvitav omadus - nad kaotavad kergesti oma lipukesed, misjärel nad moodustavad need uuesti. See võimaldab uurida materjali nende lipuaparaadi regenereerimise erinevates etappides.
Rod Mallomonas
Selle esindajad elavad tavaliselt mageveeplanktonis. See perekond on liigirikkaim. Selle esindajate rakud on erineva kujuga. Need on kaetud harjaste või ränistunud soomustega. Mallomonas caudata (ülal pildil) on selle perekonna üks suurimaid liike. Selle jaoks on üksikasjalikult kirjeldatud seemnete, soomuste ja raku sisu ultrastruktuuri, samuti nende tekke, vabanemise ja järgneva rakupinnale ladestumise mehhanismi. Sedalaadi uuringud on aga allessuhteliselt vähe.
Räägime lühid alt sellise Mallomonas perekonna esindaja nagu M. caudata lipulistest. Tal on neid kaks, kuid üks on eristatav ainult optilises mikroskoobis. Sellel flagellumil on normaalne struktuur. Sellel on 2 rida karvaseid mastigoneeme. Valgusmikroskoobis on teine flagellum eristamatu, mis ulatub rakust veidi eemale. Kaalude kate peidab selle.
Rod Sinura
Seda perekonda iseloomustavad pirnikujulistest rakkudest koosnevad ellipsoidsed või sfäärilised kolooniad. Koloonia keskel on nad omavahel ühendatud tagumiste otstega, mõnikord väga pikkade otstega. Tsütoplasmaatilisest membraanist väljaspool olevad rakud on kaetud ränistunud soomustega. Need kaalud on paigutatud spiraalselt, need kattuvad üksteisega plaaditud mustriga. Nende soomuste ultrastruktuur ja kuju, nagu ka Mallomonase omad, on taksonoomiliselt olulise tähtsusega. Näiteks sellisel esindajal nagu S. sphagnicola (ülal pildil) on põikilõikes uuritud basaalplaat tasane, see tähendab, et selle paksus on sama. Väikesed perforatsioonid tungivad sellesse. Eesmises servas on apikaalne paksenenud serv. Basaaläär on kõver. See ümbritseb basaalplaati, moodustades selles kuldvetikas midagi põhiosa sarnast. Selle esindajatel on õõnes, väljapoole painutatud teravik. See on kinnitatud teatud kaugusel plaadi esiservast. Kell on oma baasil.
Mis puudutab teisi osakonna liikmeid nagu Goldenvetikate puhul on nende soomuste struktuur mõnevõrra keerulisem. See kehtib eriti S. petersonii kohta. Peeneks perforeeritud basaalplaadi peal on sellel liigil mediaalne hari (õõnes). See on apikaalne, nüri või terav. Selle ots võib ulatuda üle skaala esiserva, imiteerides nõela. Suur poor asub mediaalses harjas, selle esiosas. Selle skaala põhiots on kõverdatud hobuseraua kujul. See ripub ta keha kohal. Rakukeha katval tagumisel ja eesmisel soomusel on põikisuunalised ribid, mis kiirguvad mediaalsest harjast. Keskmistel on lisaks põikisuunalistele ka pikisuunalised ribid. Lahtril ei asu soomus tasaselt, vaid on ilmselt kinnitatud ainult selgroo vastas olevast otsast. S. sphagnicola (ülal pildil) kehaskaala profiile võib leida ka tsütoplasmaatilistes vesiikulites, mis asuvad enamasti kloroplasti välispinna lähedal, kuigi neid võib täheldada ka selle ja krüsolaminariiniga vesiikulite vahel.
Coc-kolitoforiidirühm
Kuldvetikaid, mille liike ja nimetusi uurime, on palju. Nende hulgas paistab silma eriline rühm - coc-colitophorid. Selle esindajatel on oma omadused. Nende pelliiklit ümbritseb väljastpoolt täiendav kookoliitide kiht (nn ümarad lubjarikkad kehad). Need on protoplasti eritatavas limas.
Haptophyceous'i klass
Seda klassi eristab eelkõige monaadirakkude struktuur, millel on lisaks flagelladele ka haptoneem. See klass sisaldab kolme tellimust. Mõelge ühele neist.
Esmane tellimus
Seda iseloomustavad tavaliselt kaks isomorfset ja isokontset lipukest, samuti pikk haptoneem. Plasmalemmast väljapoole jääv rakupind on kaetud mineraliseerimata orgaaniliste soomuste või kookoliidsete (lubjarikaste) kehadega, mis koos moodustavad raku ümber kokosfääri.
Üks selle ordu perekondadest on Prymnesiaceae. Nii magevees kui ka meredes on esindatud temaga seotud perekond krüsokromuliin. Ovaalsed või sfäärilised rakud, millel on kaks võrdse pikkusega sileda lipu, samuti haptonema, on väljaspool tsütoplasma membraani kaetud mineraliseerimata orgaaniliste soomustega. Viimaseid on tavaliselt kahte tüüpi. Need erinevad kas kuju või suuruse poolest.
Näiteks Chrysochromulina birgeril on kahte tüüpi kaalusid, mis katavad tema keha. Need erinevad ainult suuruse poolest. Need kaalud koosnevad ovaalsetest plaatidest, mille mustrit kujutavad radiaalsed ribid. Samuti on kaks keskmist eendit, mis on esitatud sarvedena. Teiste liikide rakupind on kaetud soomustega, mis erinevad morfoloogiliselt enam-vähem terav alt. Näiteks lamedad ümarad sisemised soomused Ch. tsüanofooral on õhukesed kontsentrilised harjad. Need kattuvad üksteisega, moodustades raku ümber ümbrise. Tavaliselt on need peidetud paljude välisküljel asuvate silindriliste kaaludega.
Ch. megacyiindra on silindrid ja plaadid. Silindrid jaotuvad puuri peale üsna ühtlaselt. Igaüks neist on alumises otsas kinnitatud põhiplaadi külge. Nende silindrite külgmised küljed puudutavad peaaegu üksteist. Nende all on lamedad velgedega soomused, mis moodustavad palju kihte.
Kolme tüüpi skaalasid täheldatakse Ch. kition. Nende asukoht on iseloomulik: kuus suurt ilma veljeta paiknevad ühe suure veljega ümber. Nendevahelised tühimikud on täidetud kõige väiksemate skaaladega.
Kokkuvõtteks vaatleme lühid alt veel ühte perekonda.
Sugukond Coccolithophoridae
See hõlmab peamiselt mereliike. Erandiks on magevee perekond hymenomonas. Selle perekonna monaadirakkudel on kaks identset lipukest. Nende haptonema on tavaliselt üsna märgatav. Sellegipoolest on see paljudes kokolitofoorides ilmselt vähenenud. Näiteks H. coronate puhul seda ei täheldata.
Selle perekonna esindajate rakud ei erine oma struktuurilt teiste haptofüütide rakkudest. Neil on tuum, samuti kloroplastid, mida ümbritseb endoplasmaatiline retikulum. Need sisaldavad kolme tülakoidset lamelli, samas kui ümbritsev lamell puudub. Rakk sisaldab ka pürenoidi. Paaritud tülakoidid ületavad seda. Seal on ka mitokondrid, Golgi aparaat jne. Mis puutub raku kattesse, siis see asub väljaspool tsütoplasma membraani. Kokkoliidid on karbonaadiga immutatud soomused, millest see koosneb. Kookoliidid moodustavad koos raku ümber kokosfääri. Mõnel vormil on lisaks neile ka orgaanilised mineraliseerimata kaalud.
Kokoliitid ja kriit
Meile kõigile tuttav kriidi kirjutamise päritolu on väga huvitav. Kui peetakse allmikroskoobi all, kui pilt ei ole oluliselt suurendatud, on foraminiferi kestad uurijatele tavaliselt silmatorkavad. Suuremal suurendusel leitakse aga palju erineva päritoluga läbipaistvaid plaate. Nende väärtus ei ületa 10 µm. Just need plaadid on kokoliidid, mis on kokkolitoforiidvetikate kesta osakesed. Elektronmikroskoobi kasutamine võimaldas teadlastel kindlaks teha, et 95% kriidiajastu kivimitest moodustavad kookoliidid ja nende killud. Neid huvitavaid moodustisi uuritakse praegu ultrastruktuuri vaatenurgast. Lisaks on teadlased kaalunud nende teket.
Nii, vaatasime lühid alt läbi kuldvetikate osakonna. Meie iseloomustasime klasse ja selle üksikuid esindajaid. Muidugi oleme rääkinud ainult mõnest liigist, kuid sellest piisab, et saada üldine ettekujutus meid huvitavast osakonnast. Nüüd saate vastata küsimusele: "Kuldvetikas - mis see on?"
