Online příprava na 5. ročník řas na Rostelecom Lyceum | Simulátory a analýza úkolů

Rozsivky žijí buď jako jednotlivé buňky, nebo se sdružují do kolonií bizarních tvarů: ve formě řetězců, trubic, hvězd, vějířů, stuh, filmů. Rozsivky, které jsou schopny existovat téměř v jakémkoli vodním prostředí, jsou všudypřítomné a vyskytují se po celé zeměkouli od pólů k rovníku. Rozmnožují se poměrně rychle a rychlost dělení se liší podle druhu a závisí na faktorech prostředí (zeměpisná šířka, roční období, osvětlení, teplota, obsah živin).

Některé rozsivky žijící u dna (bentické druhy), se mohou pohybovat po pevném podkladu, jako zvířata. Další skupina (epifytů) se přichytává na různé povrchy – na dno nádrže, na rostliny, dokonce i na dna lodí… Existují druhy, které žijí výhradně na jednom konkrétním substrátu (například na těle antarktických velryb). Planktonické rozsivky mohou volně plavat ve vodě díky četným inkluzím olejových kapiček a tenké porézní schránce. Odumřelé buňky tuto schopnost ztrácejí a klesají ke dnu.

Složení společenstev rozsivek je určeno faktory prostředí a mění se s ročními obdobími.

Pro normální růst a rozmnožování potřebují řasy širokou škálu chemických prvků. Protože se rozsivky neobejdou bez křemíku, ze kterého je postavena jejich schránka, tento prvek v konečném důsledku určuje jejich kvantitativní růst. Rozsivky s drsnou schránkou spotřebovávají výrazně více křemíku než tenkostěnné a s nadbytkem oxidu křemičitého v prostředí mají velmi silné stěny. Spotřeba křemíku rozsivkami prudce roste během období rozmnožování, v důsledku čehož jeho koncentrace ve vodě také prudce klesá a obnoví se mnohem později v důsledku přílivu z hlubokých vod. Proto i umělé přidání oxidu křemičitého do nádrže způsobuje krátkodobé vzplanutí počtu rozsivek.

Rozsivky jsou velmi citlivé na obsah kuchyňské soli, na kterou reagují různými způsoby. Například halofily (milující sůl) žijí v mořských vodách, slaných jezerech nebo pramenech. Jiné druhy (halofobové) nesnášejí ani mírné zvýšení slanosti a tzv. lhostejný může existovat ve sladkých i mírně slaných vodách – v ústích řek, v odsolených mořských lagunách.

R. Crawford: Starověké rozsivky se pohybovaly pouze díky pohybu vln a vodních proudů. Později, s objevením bilaterální symetrie, si začaly vyvíjet schopnost samostatného pohybu. K tomu se pennaté rozsivky naučily používat úzkou štěrbinu (steh) táhnoucí se podél celého povrchu skořápky.

Stále plně nerozumíme mechanismu pohybu rozsivek, ale jsme blízko k vyřešení záhady. Bylo tedy zjištěno, že pod stehem se nacházejí svazky mikrofilament, které řídí pohyb polysacharidových vláken, jež se natahují z mezery a připevňují se k substrátu: když se smršťují jedním směrem, buňka se pohybuje opačným směrem. Pozoruhodný příklad takového pohybu lze pozorovat u rozsivek. Bacillaria paradoxa, jejichž buňky tvoří kolonie ve tvaru voru a pohybují se koordinovaně v úžasném „tanci“: kolonie se buď protahuje, nebo smršťuje.

Díky této schopnosti se bentické rozsivky naučily využívat nestabilní povrchy, jako je písek a bahno, což jim umožnilo využívat jakékoli substráty přístupné přirozenému světlu, mořské a sladkovodní vodě, stejně jako přílivovým zónám.

Mnoho pohyblivých rozsivek má vnitřní rytmus migrace nahoru a dolů v sedimentech v závislosti na fázi přílivu nebo světelném režimu. To jim dává zjevné výhody, včetně schopnosti vyhýbat se predátorům v noci, kdy je fotosyntéza nemožná.

Rozsivky potřebují fosfáty a dusičnany – zvýšení jejich obsahu v povrchových vodách také způsobuje sezónní ohniska ve vývoji planktonických rozsivek. Široce využívají hotové rozpuštěné organické látky, díky čemuž jsou citlivým indikátorem stupně organického znečištění životního prostředí, včetně antropogenního – odpadních vod z inženýrských sítí, uhelných dolů, ropných polí, chovů hospodářských zvířat atd. V počátečních fázích změny obvyklého prostředí se druhová rozmanitost rozsivek obvykle zvyšuje a poté prudce klesá, takže povahu znečištění životního prostředí lze určit ještě před chemickou analýzou pouze transformací struktury společenstva rozsivek.

Nejdůležitějšími faktory prostředí pro rozsivky jsou osvětlení a teplota. V některých bahnitých jezerech mohou rozsivky žít pouze v horní 1-2 metrové vrstvě vody, v průhlednějších jezerech – v hloubce až 20 metrů a více a v nejčistším a nejprůhlednějším Bajkalu – i ve větších hloubkách. V subantarktických vodách je maximální počet rozsivek zaznamenán v hloubce 162 m. V tropických mořích a oceánech rozsivky, které se chrání před přímým slunečním zářením, obvykle žijí v hloubkách nepřesahujících 5-10 m. Pokud jde o teplotu, preferovaný rozsah je od 0 do 50 °C, avšak i v tomto ohledu se rozsivky mohou výrazně lišit.

Rozsivky jsou také citlivé na kosmické faktory. Například když ozonová díra nad Antarktidou dosáhne svého maxima, výrazně se sníží počet planktonu, jehož nejdůležitější částí jsou rozsivky, což negativně ovlivňuje potravní řetězec ekosystému celého jižního oceánu.

Je třeba poznamenat, že rozsivky podléhají významným sezónním výkyvům ve svém počtu. Proto se počet řas může během roku měnit i ve stejné vodní pánvi. V mořích a oceánech je tento jev pozorován ve velkém měřítku. Na hladině Tichého oceánu lze tak v letním a podzimním období z vesmíru pozorovat pruh sytě zelené barvy široký až tisíc kilometrů, což naznačuje vysokou koncentraci rozsivek.

Michel Paulin

Když Jižan sní o Arktidě, zejména o vysokých zeměpisných šířkách Kanady, představuje si v mysli ledem pokryté prostory s stálými zvířaty, která symbolizují Sever – velkými ledními medvědy, tuleni nebo pižmoni. V hluboké zimě skutečně mořský led v Arktidě pokrývá plochu až 14 milionů kilometrů čtverečních a dosahuje tloušťky dvou metrů. Velcí savci i lidé využívají pevný povrch ledu ke svým neustálým činnostem: shánění potravy, cestování, lovu. Arktická treska se hromadí ve vodě pod ledem a přitahuje tuleně. Mořský led však jako pohodlné obydlí využívá i mnoho méně nápadných mikroskopických tvorů – bakterie, viry, řasy, prvoci a mnohobuněčné organismy.

Vzhledem k jejich relativně velké velikosti (0,01–0,5 mm) byly rozsivky v Arktidě objeveny téměř před 165 lety. Ve vysokých zeměpisných šířkách kanadské Arktidy bylo nyní zaznamenáno více než 300 druhů mikrořas a tento seznam zdaleka není úplný.

Řasy žijí buď na hranici mezi sněhem a ledem, nebo v ledu či jeho spodních vrstvách. Z ledoborce na jaře ve vysokých arktických zeměpisných šířkách lze vidět známky jejich přítomnosti – bezbarvé skvrny na spodním povrchu převrácených mořských ledových krh v lodní dráze.

Celkem subglaciální mikrořasy zajišťují 3 až 25 % roční primární produkce arktického šelfu a ve středu Severního ledového oceánu až 50 %!

Většina mikrořas je soustředěna ve spodní 5-10 cm vrstvě polárního ledu, a proto získává hnědozlatou barvu.

Led poskytuje řasám vhodné prostředí v podobě sítě drobných solných kapes a velmi jemných kanálků a kapilár, které jsou neustále spojeny s podledovou vodou, kudy jsou dodávány živiny. Buňky řas žijí, jako by byly uvězněny v ledu, vznášejí se v slané suspenzi nebo jsou přichyceny ke stěnám kapilár, a v podstatě se jedná o obrácené bentické společenstvo.

Růst řas obvykle začíná koncem zimy až začátkem jara, kdy zvýšené světlo spouští dělení buněk. Zpočátku jich je málo, svého maximálního počtu dosahují v květnu. S táním ledu se ledové společenstva zmenšují. Řasy se nakonec uvolní do vody, kde se stanou potravou pro vodní býložravce, nebo jednoduše klesnou na mořské dno.

Led je složitý ekosystém, takže mnoho změn prostředí ovlivňuje život ledových společenstev. Rozsah ledové pokrývky se za posledních 25 let zmenšil přibližně o 7 % a očekává se, že se její rozsah a tloušťka v příštích 50 letech výrazně změní.

Globální oteplování ovlivní nejen zvířata a lidi žijící na ledu, ale i drobné tvory, kteří obývají samotný led a kteří jsou pro přírodní společenstva tak důležití!

N. B. Balašovová

Co se týče tepelné stability, rozsivky jsou na druhém místě hned po sinicích (sinicích). Mohou úspěšně existovat v termálních nádržích s teplotou vody od 50 °C (Ázerbájdžán) do 77 °C (Kamčatka). Ve velmi horkých pramenech se často tvoří zvláštní rohože, dvouvrstvé filmy, jejichž horní část tvoří modrozelené řasy a spodní rozsivky, které se v jejich tloušťce „schovávají“ a chrání se před spalujícím účinkem horké vody.

S rostoucí teplotou vodních ploch se druhové složení rozsivek chudší, ale zbývající druhy se aktivně rozvíjejí. Celkem bylo v termálních pramenech po celém světě zaznamenáno přes 600 druhů a vnitrodruhových taxonů rozsivek. Drtivá většina (až 98 %) obyvatel termálních pramenů jsou pennaté rozsivky, což je částečně vysvětleno samotnou povahou termálních nádrží, obvykle mělkých, s rychlým proudem, což není po chuti centrickým formám rozsivek, které tíhnou spíše k planktonickému způsobu života.

Někdy lze mikroskopické rozsivky vidět nejen okulárem mikroskopu, ale i okénkem vesmírné lodi!

Je třeba poznamenat, že u rozsivek v termálních pramenech nebyly pozorovány žádné ošklivé formy, ačkoli existují určité odchylky od klasických kánonů.

Algologové se domnívají, že termofilní vegetace se skládá z řas ze studených vod, které se přizpůsobily vysokým teplotám. Toto tvrzení je obecně pravdivé, ale při studiu termálních pramenů vědci obvykle popisují dříve neznámé druhy, odrůdy a formy rozsivek. Zda se jedná o obligátní termofily, ukáže čas.

: 10. července 2006, Rozsivky: Stavitelé skleněných hradů, sv. 10, č. 4

Řasy se objevily přibližně před pěti sty sedmdesáti miliony let. Rostlinná říše se dělí na dvě velké skupiny: podříše Nižší rostliny a podříše Vyšší rostliny (obr. 1).

Rýže. 1 Podskupiny rostlinné říše (zdroj)

Druhou skupinou jsou nižší rostliny, jinak nazývané řasy. Název „řasy“ nevystihuje tuto podříši zcela přesně, protože ne všichni její obyvatelé rostou ve vodě, existují i ​​ty, které rostou na souši, jako chlorella, která roste na kůře jehličnatých stromů (obr. 2).

Rýže. 2. Chlorella pod mikroskopem (Zdroj)

Jejich samotný název, řasy, souvisí s tím, že se věří, že život vznikl ve vodě, v oceánu. Řasy se od vyšších rostlin neliší ani tak svým vodním životním stylem, jako primitivností jejich stavby. Chybí jim kořeny, stonky a listy, které jsou charakteristické pro vyšší rostliny. Nejběžnější řasou je chlamydomonas, což v řečtině znamená „nejjednodušší organismus pokrytý oděvem – skořápka“. Chlamydomonas je jednobuněčná zelená řasa. Je jasně viditelný pouze pod mikroskopem. Chlamydomonas se ve vodě pohybuje pomocí dvou bičíků umístěných na předním, užším konci buňky. Stejně jako všechny ostatní živé organismy dýchá chlamydomonas kyslík rozpuštěný ve vodě.

Formy řas

Tělo řasy se nazývá stélek (obr. 3).

Rýže. 3. Thallusové tělo řas (Zdroj)

Řasy lze přirovnat ke způsobu, jakým se figury v geometrii stávají složitějšími (obr. 4).

Rýže. 4. Analogie geometrie a algologie

V geometrii je nejjednodušším obrazcem bod v algologii, nauce o řasách, je to jednobuněčná řasa (chlamydomonas nebo chlorella). Dále v geometrii můžeme uvažovat segment nebo přímku, v algologii – vláknité řasy, plochý obrazec odpovídá plochým řasám. Kromě plochých řas existují rozvětvené řasy, které lze také klasifikovat na této úrovni. Trojrozměrné postavy lze přirovnat k řasám stélku, které se skládají z mnoha buněk uspořádaných ve vrstvách.

Rozdělení řas

Podříše řas je rozdělena do sekcí, z nichž budeme zvažovat hlavní: zelená, hnědá, červená, rozsivky. První tři souvisí s barvou Je to způsobeno tím, že řasy rostou v různých hloubkách: řasám, které žijí v hloubkách do deseti metrů, říkáme zelené, do dvou set metrů – hnědé, do hloubek dvě stě sedmdesát metrů – červené (obr. 5).

Rýže. 5. Růst řas v různých hloubkách: zelená, hnědá, červená (Zdroj, Zdroj, Zdroj)

Jsou přizpůsobeny těmto hloubkám, ale mohou růst i blíže k povrchu. Světlo nepronikne hlouběji než dvě stě sedmdesát metrů, a proto tam řasy nemohou existovat, protože se živí fotosyntézou.

Zelené řasy

Zelené řasy žijí v nejsvrchnějších vrstvách vody, jako první kolonizovaly pevninu, často se s nimi setkáváme jako s nazelenalým povlakem na skalách nebo kůře stromů.

Formy zelených řas jsou velmi rozmanité: od jednobuněčných po komplexní stélku. Často je vidíme v kalužích, jezerech, řekách, když voda kvete (obr. 6), svědčí to o tom, že se ve vodě v obrovském množství přemnožily jednobuněčné zelené řasy.

Rýže. 6. Zelené řasy: kvetoucí řeka (Zdroj)

Mohou být také vláknité, ve vodě je bahno, což je zelená řasa a může mít několik odstínů – hnědé nebo nažloutlé, to se stane, když zelené řasy odumírají. Nejznámějšími zelenými řasami jsou jednobuněčné Chlamydomonas a vláknitá zelená řasa Ulothrix (obr. 7).

Rýže. 7. Zelené řasy: Chlamydomonas a Ulothrix (Zdroj, Zdroj)

Hnědé řasy

Jsou tak pojmenovány pro hnědou barvu jejich těl mezi hnědými řasami nejsou žádné vláknité nebo jednobuněčné formy. Hnědé řasy jsou většinou stélkové řasy, mají velmi složitou stavbu, rostou ve velkých hloubkách, ale složitá stavba a vysoký vývoj jejich stélků jim umožňuje růst docela blízko povrchu. Nejznámější z nich jsou chaluhy (mořské řasy), které jíme, fucus, sargassum, řasy, které rostou v Atlantském oceánu a podle kterých je pojmenováno Sargasové moře (obr. 8).

Rýže. 8. Hnědé řasy: řasa, fucus a sargassum (Zdroj, Zdroj, Zdroj)

Červené řasy

Červené řasy neboli fialové řasy mohou růst v hloubkách až dvě stě sedmdesát metrů, ale nacházejí se i blíže k povrchu. Jejich tvar je stejně složitý jako u hnědých, existují vláknité a stélkové formy. Protože rostou ve velkých hloubkách, jsou v běžném životě málo známé. Z nich můžeme vyzdvihnout porfyru, agar-agar (obr. 9), z této řasy se získává rosolovitá látka, která se používá v cukrářském průmyslu a v mikrobiologii se na agaru pěstují bakterie.

Rýže. 9. Červené řasy: porfyra ​​a agar-agar (Zdroj, Zdroj)

Rozsivky

Rozsivky (obr. 10) jsou vždy jednobuněčné organismy.

Rýže. 10. Rozsivky (zdroj)

Jsou úžasné a zajímavé, protože si samy staví speciální skořepinu, která se skládá ze dvou polovin a vypadá velmi podobně jako penál (obr. 11).

Rýže. 11. Skořápka rozsivek v příčném řezu

Tato skořápka má dva do sebe zapadající ventilky, uvnitř kterých žije samotná řasa. Když se rozsivka dělí, jedna dceřiná buňka přijme jednu skořápkovou chlopeň a druhá přijme druhou (obr. 12).

Rýže. 12. Rozšířený krunýř Mastogloia pusilla

Samotná skořápka je vyrobena z oxidu křemičitého (materiál tvořící písek), který řasa extrahuje z vody a poté vylučuje ve formě chlopní lastur. Když rozsivky umírají, jejich schránky klesají ke dnu, tam se stlačují a tvoří prakticky kameny – speciální horninu zvanou diatomit (obr. 13).

Rýže. 13. Diatomit (zdroj)

Rozsivky jsou velmi rozšířené, žijí v mořích a sladkých vodách a lze je vidět pouze mikroskopem. Nejběžnější je pinnularia (obr. 14).

Rýže. 14. Rozsivky: Pinnularia (zdroj)

Role řas v přírodě

Nejdůležitější role řas je v tom, že produkují kyslík, v dávných dobách měnily spolu se sinicemi složení zemské atmosféry, veškerý kyslík, který dýcháme, produkují zelené rostliny včetně řas. Řasy existují ve velkých množstvích ve vodních útvarech, začínají jimi potravní řetězce, používají se v kosmetologii, medicíně a jako přísady do krmiv pro hospodářská zvířata. Skořápky starých rozsivek jsou v průmyslu velmi žádané. Používají se ve stavebnictví na výrobu velmi lehkých cihel, na výrobu skla, filtrů a leštících materiálů.

Závěr

Prozkoumali jsme důležitou podříši řas, jejich druhy, rozdělení a jejich roli v životě člověka a v přírodě.

Reference

1. Pasechnik V.V. Biologie 6. třída. Bakterie, houby, rostliny. – Drop, 2011.

2. Korchagina V.A. Biologie 6.–7. ročník. Rostliny, bakterie, houby, lišejníky. – 1993.

3. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Kuchmenko V.S. Biologie 6. třída. – 2008.

Další doporučené odkazy na internetové zdroje

1. Internetový portál „Biologie. Elektronická učebnice (zdroj)

2. Internetový portál “Bono esse” (Zdroj)

3. Internetový portál „Studujeme a chráníme vodní útvary“ (Zdroj)

Domácí úkol

1. Jaké znáte formy řas?

2. Vyjmenuj hlavní druhy řas.

3. Jaká je hlavní role řas v přírodě?