ลักษณะเฉพาะของสาหร่ายสีน้ำตาลอนุกรมวิธานถิ่นที่อยู่การสืบพันธุ์

สาหร่ายสีน้ำตาล พวกมันคือสิ่งมีชีวิตยูคาริโอที่สังเคราะห์แสง สีลักษณะของมันจะได้รับจากการปรากฏตัวของแคโรทีนอยด์ฟูคอยซานในคลอโรพลาสต์ พวกเขาผลิตลามิเนตเป็นสารสำรองและยังสามารถนำเสนอแทนนิน phaeophyceous.

Phaeophyceae ตั้งอยู่ใน phyllum Ochrophyta ของอาณาจักรย่อย Heterokonta ภายในอาณาจักร Protista คำสั่งซื้อเจ็ดคำสั่ง, 307 จำพวกและประมาณ 2,000 สายพันธุ์เป็นที่รู้จัก.

สาหร่ายสีน้ำตาลส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในทะเล มีเพียงแปดจำพวกที่พบในแหล่งน้ำจืดเท่านั้น พวกมันมีแนวโน้มที่จะเติบโตในน้ำเย็น ทะเลของ Sargasos (แอตแลนติก) เป็นหนี้ชื่อของมันไปยังฝูงใหญ่ของสายพันธุ์ของสกุล Sargassum ที่เติบโตในน่านน้ำของพวกเขา.

กรดแอลจินิกจำนวนมากผลิตขึ้นที่ผนังเซลล์ของ Phaeophyceae ซึ่งสูงถึง 70% ของน้ำหนักสาหร่าย phycocoloid นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเป็นโคลงและอีมัลซิไฟเออร์ในอาหารยาและสิ่งทอ การเก็บเกี่ยวสาหร่ายสีน้ำตาลโลกถึงสามล้านตันต่อปี.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
  • 1.1 ผนังเซลล์
  • 1.2 คลอโรพลาสต์
  • 1.3 Florotannins (phaeophyceous แทนนิน)
  • 1.4 พัฒนาการของตะโล
• 2 ที่อยู่อาศัย
• 3 อนุกรมวิธานและคลาสย่อย
  • 3.1 Discosporangiophycidae
  • 3.2 Ishigeophycidae
  • 3.3 Dictyotophycidae
  • 3.4 Fucophycidae
• 4 การสืบพันธุ์
  • 4.1 การปรับปรุงเซลล์
  • 4.2 การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
  • 4.3 การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
  • 4.4 ฮอร์โมนเพศ
• 5 อาหาร
• 6 อ้างอิง

คุณสมบัติ

สาหร่ายสีน้ำตาลเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ขนาดของมันมีตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรจนถึงมากกว่า 60 เมตรหรือมากกว่าในกรณีของ Macrocystis pyrifera.

ผนังเซลล์

เซลล์ถูกล้อมรอบด้วยผนังเซลล์ที่ประกอบด้วยชั้นอย่างน้อยสองชั้น ชั้นในสุดถูกสร้างขึ้นจากเซลลูโลสไมโครฟิบริลเพื่อสร้างโครงสร้างหลัก.

ชั้นนอกสุดเป็นเมือกและประกอบด้วยสารคอลลอยด์ที่เรียกว่าไฟโคช็อกโกแลต เหล่านี้รวมถึง fucodiano (polysaccharides ซัลเฟต) และกรดอัลจินิก จำนวนสัมพัทธ์ของ phycocolloids ทั้งสองนั้นอาจแตกต่างกันระหว่างสปีชีส์ส่วนต่าง ๆ ของพืชและสภาพแวดล้อมที่มีการพัฒนา.

ในบางกรณีผนังเซลล์อาจมีแคลเซียมคาร์บอเนตสะสมอยู่ในรูปของอารากอนไนPadina pavonia).

คลอโรพลา

คลอโรพลาสต์สามารถเป็นหนึ่งในหลาย ๆ รูปร่างเป็นแบบแปรผันตั้งแต่แบบราบเรียบจนถึงแบบดิสโก้หรือแบบนูน.

พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยกลุ่มของสาม thylakoids ที่เชื่อมต่อถึงกันโดย lamella เป็นวง ๆ พวกมันมีสี่หน่วยเมมเบรน เยื่อหุ้มชั้นนอกสุดทั้งสองมาจากเอนโดพลาสซึมเรติเคิล (R.E).

เยื่อหุ้มของซองคลอโรพลาสต์และเอ็นโทพลาสซึมย้อนกลับเชื่อมต่อกันโดย tubules ในบางกลุ่มเมมเบรนชั้นนอกสุดของเอนโดพลาสซึม reticulum จะเชื่อมต่อกับเมมเบรนนิวเคลียร์.

ในคลอโรฟิลล์ plastids เหล่านี้จะเกิดขึ้น₁ และ c₂. นอกจากนี้ยังมีแคโรทีนอยด์ฟูคอยซานในปริมาณสูงพร้อมกับ violaxanthin สีสองสีสุดท้ายนี้มีความรับผิดชอบต่อสีน้ำตาลของสาหร่ายเหล่านี้.

ในเกือบทุกกลุ่มมีตัวแทนที่มี pyrenoids โครงสร้างเหล่านี้มีมวลของโปรตีนไม่มีสีที่มีเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงในบางช่วง.

pyrenoids ของ Phaeophyceae อยู่นอกคลอโรพลาสต์ พวกเขามีสารเม็ดและล้อมรอบด้วยเมมเบรนของ endoplasmic reticulum ที่เกี่ยวข้องกับ chloroplast แถบโพลีแซคคาไรด์สำรองเกิดขึ้นรอบ ๆ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า.

Florotannins (แทนนิน phaeophyceous)

สาหร่ายสีน้ำตาลผลิตแทนนินโดยเฉพาะที่อยู่ในการรวมภายในเซลล์ขนาดเล็ก สารเหล่านี้เกิดขึ้นในอุปกรณ์ dictyosomes ของอุปกรณ์ Golgi พวกเขาเป็นผลิตภัณฑ์ของพอลิเมอไรเซชันของ phloroglucinol.

แทนนินเหล่านี้ไม่มีน้ำตาลและลดลงอย่างมาก พวกเขามีรสฝาดมาก พวกมันออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในอากาศทำให้เกิด ficofaein ซึ่งเป็นรงควัตถุสีดำที่ให้สีลักษณะแก่สาหร่ายสีน้ำตาลแห้ง.

แนะนำว่าฟลอโรมันน์สามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์ ฟังก์ชั่นที่โดดเด่นที่สุดของมันคือการป้องกันพืชผักสมุนไพร เป็นที่ทราบกันดีว่าพวกมันสามารถยับยั้งกลูโคซิเดสที่ผลิตโดยหอยทากที่มากินสาหร่ายเหล่านี้.

พัฒนาการของกลีบดอก

ตะเภาของสาหร่ายสีน้ำตาลนั้นมีขนาดค่อนข้างใหญ่และซับซ้อน การพัฒนาประเภทต่าง ๆ สามารถนำเสนอ:

-กระจาย: เซลล์ทั้งหมดในร่างกายของพืชมีความสามารถในการแบ่ง Uniseriate thalli แยกมากหรือน้อย (Ectocarpus).

-ปลาย: เซลล์ที่อยู่ในตำแหน่งปลายถูกแบ่งออกเป็นร่างของพืช thalli แบนโดจิโทโมมิลหรือแฟลเลต (Dictyota).

-Tricotálico: เซลล์แบ่งและก่อตัวเป็น trichome ขึ้นและกลีบล่าง (Cutleria).

-Meristema intercalar: โซนเซลล์ Meristematic แบ่งทั้งขึ้นและลง แทลลัสนั้นแตกต่างกันในไรโซสโตน, ไทปันและแผ่นลามินา การเจริญเติบโตแบบหนาอาจเกิดขึ้นในไทป์ได้เนื่องจากเมริสโตมีอยด์แยกในทุกทิศทาง (Laminaria, Macrocystis).

-Meristodermis: ชั้นที่ต่อพ่วงถูกนำเสนอที่แบ่งขนานกับแทลลัส เนื้อเยื่อใต้เนื้อเยื่อ meristodermis (cortex) thalli นั้นแบ่งออกเป็นสองส่วน, ตั้งตรงและมีความหนากลาง (Fucus).

ที่อยู่อาศัย

สาหร่ายสีน้ำตาลเกือบเป็นทะเล เพียงไม่กี่ชนิดแปดจำพวกเติบโตในร่างกายของน้ำจืด.

พวกเขาเป็นสิ่งมีชีวิตหน้าดิน (พวกเขาอาศัยอยู่ที่ด้านล่างของระบบนิเวศทางน้ำ) สกุลไม่กี่ชนิด Sargassum พวกมันเป็นทะเล (พวกมันอยู่ใกล้พื้นผิว).

ชนิดน้ำจืดที่พบในซีกโลกเหนือยกเว้น Ectocarpus siliculosus. เผ่าพันธุ์สากลนี้มักเป็นสัตว์ทะเล แต่พบมากในแหล่งน้ำจืดในประเทศออสเตรเลีย.

Phaeophyceae ทะเลเป็นส่วนประกอบของพืชทะเล พวกมันถูกกระจายจากโซน subpolar ไปยังเส้นศูนย์สูตร ความหลากหลายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมันเกิดขึ้นในน่านน้ำเย็นของเขตอบอุ่น.

สาหร่ายทะเล (ส่วนใหญ่เป็นลามิเนตสายพันธุ์) สร้างป่าในเขตอบอุ่นของเขตอบอุ่นยกเว้นเขตอาร์กติก สายพันธุ์ทะเลของ Sargassum พวกเขาสร้างส่วนขยายที่ยิ่งใหญ่ในทะเลที่รู้จักของ Sargasos ในมหาสมุทรแอตแลนติก.

อนุกรมวิธานและคลาสย่อย

สาหร่ายสีน้ำตาลได้รับการยอมรับว่าเป็นกลุ่มเป็นครั้งแรกในปี 1836 นักพฤกษศาสตร์ WH ฮาร์วีย์ได้แยกพวกมันออกเป็นคลาสย่อย Melanospermeae ของชั้นสาหร่าย.

ต่อมาในปี 1881 พวกเขาได้รับสถานะของชนชั้นภายใต้ชื่อ Phaeophyceae ต่อมาในปี พ.ศ. 2476 ไคลีนได้แบ่งสาหร่ายสีน้ำตาลออกเป็นสามชั้น: Isogeneratae, Heterogeneratae และ Cyclosporeae ข้อเสนอนี้ถูกปฏิเสธโดย Fristsch ในปี 1945 พิจารณาอีกครั้งหนึ่งชั้น.

ปัจจุบัน Phaeophyceae เป็นชั้นเรียนภายใน phyllum Ochrophyta ของอาณาจักรย่อย Heterokonta ของอาณาจักร Protista ถือว่าเป็นเชื้อสายที่เก่าแก่มากซึ่งมีต้นกำเนิดเมื่อ 150 - 200 ล้านปีก่อน.

อาจเป็นเพราะสาหร่ายสีน้ำตาลบรรพบุรุษนำเสนอการพัฒนาของยอด Talus กลุ่มพี่สาวของมันคือ Xanthophyceae และ Phaeothamniophyceae.

ด้วยข้อมูลจากการศึกษาเกี่ยวกับโมเลกุล Silberfeld และผู้ทำงานร่วมกันเสนอในปี 2014 เพื่อแยก Phaeophyceae ออกเป็นสี่คลาสย่อยโดยอิงจากความแตกต่างในทอพอโลยีของต้นไม้สายวิวัฒนาการ.

ภายในมีคำสั่งซื้อ 18 คำสั่งและ 54 ตระกูล มีการอธิบายประมาณ 2,000 สปีชีส์ที่กระจายใน 308 สกุล.

คลาสย่อยของสาหร่ายสีน้ำตาลมีดังต่อไปนี้:

Discosporangiophycidae

uniseriate และแยกสาขาด้วยการพัฒนาที่ยอดเยี่ยม Chloroplasts จำนวนมากโดยไม่ต้อง pyrenoids มีเพียงออเดอร์เดียวเท่านั้นที่มีสองตระกูล monogeneric.

Ishigeophycidae

ตาลัสนั้นมีแขนงเทเรเต้หรือโฟลโอโซ มันเป็น pseudoparenchymal ด้วยการปรากฏตัวของไขกระดูกและเยื่อหุ้มสมอง การพัฒนายอดของเท้า คลอโรพลาสตาดิสและดิสเพอรอยด์น้อย สอดคล้องกับคำสั่งกับสองครอบครัว.

Dictyotophycidae

พวกเขานำเสนอใยเท้าหรือ pseudoparenchymal เท้า ด้วยการพัฒนาเทอร์มินัลหรือปลายยอด คลอโรพลาสต์ดิสซิดิดและไม่มี pyrenoids มันแบ่งออกเป็นสี่คำสั่งและ 9 ครอบครัว.

Fucophycidae

มันเป็นกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดในสาหร่ายสีน้ำตาล แทลลัสค่อนข้างแปรปรวนระหว่างกลุ่ม ประเภทของการพัฒนาของทัลลัสของบรรพบุรุษคืออธิกวาร Pyrenoids เกิดขึ้นในตัวแทนของทุกกลุ่ม มันถูกแบ่งออกเป็น 12 คำสั่งและ 41 ตระกูล.

การทำสำเนา

สาหร่ายสีน้ำตาลอาจแสดงลักษณะทางเพศหรือการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เซลล์สืบพันธุ์ pyriform มือถือทั้งหมดปัจจุบันโดยวิธีการของ flagella.

เพาะพันธุ์เซลล์

เซลล์สืบพันธุ์มีแฟลกเจลลาสองตัวที่แทรกด้านข้างหรือฐาน หนึ่งถูกนำไปยังเสาด้านหลังของเซลล์และอื่น ๆ ไปยังเสาหน้า ส่วนหน้าแฟลเจลลัมถูกปกคลุมด้วยเส้นใยขนาดเล็กที่มีโครงสร้างสองแถว.

จุดตาสีแดงจะปรากฏขึ้นใกล้กับฐานของแฟลกเจลลา จุดตาเป็นตัวรับแสงที่อนุญาตให้ตรวจจับความเข้มและทิศทางของแสง ช่วยให้เซลล์เคลื่อนที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการสังเคราะห์แสง.

จุดตานี้เกิดขึ้นจากไขมันกลมระหว่างแถบของ thylakoids และซองคลอโรพลาสต์ พวกเขาทำงานเหมือนกระจกเว้าที่มุ่งเน้นแสง ความยาวคลื่นระหว่าง 420 - 460 nm (แสงสีฟ้า) มีประสิทธิภาพมากที่สุดในสาหร่ายสีน้ำตาล.

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

มันสามารถเกิดขึ้นได้โดยการกระจายตัวหรือโดยวิธีการเผยแพร่ Propagules เป็นโครงสร้างเซลล์เฉพาะที่มีเซลล์ปลาย เซลล์เหล่านี้แบ่งและสร้างเป็นบุคคลใหม่.

ในทำนองเดียวกัน zoospores (มือถือสปอร์เพศ) มีการผลิต สิ่งเหล่านี้ผลิตในสปอร์เรียมจากที่ที่เซลล์ haploid ถูกปล่อยออกมา พวกมันก่อให้เกิดการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (เดี่ยว).

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

อาจเป็นเพราะ isogamy (gametes ที่เท่ากัน) หรือ anisogamy (gametes ที่แตกต่างกัน) Oogamia สามารถเกิดขึ้นได้ (เกมมิ่งเพศผู้และเพศผู้เคลื่อนที่ได้).

วงจรชีวิตคือ haplodiplontic (diploid และเดี่ยวรุ่นสลับ) มันสามารถ isomorphic (ทั้งสองรุ่นมีความคล้ายคลึงกัน) หรือ heteromorphic (รุ่นที่แตกต่างกันทางสัณฐานวิทยา) อาจขึ้นอยู่กับกลุ่มของคนกลุ่มไฟโต (Haploid) หรือ Sporophyte (Diploid).

ในบางกลุ่มเช่นคำสั่ง Fucales วงจรชีวิตคือการเจรจาต่อรอง (ระยะที่ไม่เป็นเอกเทศ จำกัด อยู่ที่ gametes).

สาหร่ายสีน้ำตาลนำเสนอโครงสร้างการสืบพันธุ์ทางเพศสองประเภท บางชนิดเป็น multilocular ปรากฏใน gametophytes และ sporophytes ที่ผลิตเซลล์มือถือ บางชนิดเป็นแบบมีตาข้างเดียวนำเสนอเฉพาะในสปอโรไฟต์และผลิตสปอร์เดี่ยว.

ฮอร์โมนเพศ

ฮอร์โมนเพศ (ฟีโรโมน) เป็นสารที่เกิดขึ้นในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ในสาหร่ายสีน้ำตาลพวกมันมีฟังก์ชั่นในการปลดปล่อยการระเบิดของ gametes ตัวผู้จาก anteridia ในทำนองเดียวกันพวกเขาดึงดูด gametes ชายกับหญิง.

ฮอร์โมนเหล่านี้เป็นไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว พวกมันมีความผันผวนสูงและไม่ชอบน้ำ จำนวนน้อยมากถูกปล่อยออกมาต่อเซลล์ต่อชั่วโมง.

การรับรู้ของฟีโรโมนเกี่ยวข้องกับธรรมชาติที่ไม่ชอบน้ำซึ่งรับรู้โดยเซลล์ผู้รับ (เซลล์สืบพันธุ์เพศชาย) แรงดึงดูดไม่เกิน 0.5 มม. ของ gameta ตัวเมีย.

การให้อาหาร

สาหร่ายสีน้ำตาลเป็นสิ่งมีชีวิต autotrophic ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงคือแมนนิทอล สารประกอบสำรองระยะยาวคือ laminarin (กลูแคนโพลีแซคคาไรด์).

ความเข้มข้นของแมนนิทอลในเซลล์สามารถเพิ่มหรือลดลงที่เกี่ยวข้องกับความเค็มของสื่อ สิ่งนี้ก่อให้เกิดกระบวนการออสโมกาเลชั่นของสาหร่ายและเห็นได้ชัดว่าไม่ได้ถูกกำหนดโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง.

ความสามารถในการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายสีน้ำตาลถูกกระตุ้นด้วยแสงสีน้ำเงิน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเฉพาะในกลุ่มนี้และปรับปรุงประสิทธิภาพในการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับชนิดของเม็ดสีที่มีอยู่ในคลอโรพลาสต์.

การอ้างอิง

1. Forster RM และ MJ Dring (1994) อิทธิพลของแสงสีน้ำเงินที่มีต่อความสามารถในการสังเคราะห์แสงของพืชทะเลจากกลุ่มอนุกรมวิธานนิเวศวิทยาและสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันของยุโรป วารสาร Phycology, 29: 21-27.
2. Lee R (2008) Phycology ฉบับที่สี่ Cambridge University Press, สหราชอาณาจักร 547 หน้า.
3. Reviers B, F Rousseau และ S Draisma (2007) การจำแนกประเภทของ Phaeophyceae จากความท้าทายในอดีตถึงปัจจุบันและปัจจุบัน ใน: Brodie J และ J Lewis การไขสาหร่ายในอดีตปัจจุบันและอนาคตของสาหร่ายอย่างเป็นระบบ สำนักพิมพ์ CRC ลอนดอน หน้า 267-284.
4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, Couloux, F Rousseau และ B De Reviers (2011) ระบบและประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของแท็กซ่า pyrenoid-bearing ในสาหร่ายสีน้ำตาล (Phaeophyceae), วารสารยุโรป Phycology, 46: 361-377.
5. Silberfeld T, F Rousseau และ B De Reviers (2014) การจำแนกประเภทล่าสุดของสาหร่ายสีน้ำตาล (Ochrophyta, Phaeophyceae) Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.