ОДНОКЛІТИННІ ВОДОРОСТІ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ ВИДІВ - БІОЛОГІЯ - 2025

Одноклітинні водорості або мікроводорості є мікроскопічні одноклітинні еукаріоти і здатність виконувати фотосинтез. Ці організми практично є всюди в прісноводних водоймах, морських, вологих наземних середовищах, серед інших.

Вони є первинними виробниками, тому є основними в трофічних мережах водних середовищ. Їх здатність фотосинтезувати та їх широке поширення роблять одноклітинні водорості однією з найважливіших груп рослин у виробництві кисню на планеті.

Одноклітинна водорость, Chaetoceros affinis. Взято та відредаговано з: Minami Himemiya.

Одноклітинні водорості люди експлуатуються протягом сотень років. В даний час вони використовуються як їжа при вирощуванні багатьох водних видів, що представляють комерційний інтерес, у фармацевтичній та харчовій промисловості, як екологічні біоремедіатори та багато інших.

характеристики

Форми та організація

Вони є еукаріотичними, одноклітинними організмами, але можуть утворювати нитки або колонії. Вони виходять у неймовірній різноманітності форм. Їх розміри залежать від виду, але в середньому вони можуть вимірювати приблизно від 5 до 50 мікрометрів, проте деякі можуть вимірювати кілька сотень мікрометрів.

Клітинна стінка при наявності є складною. Існують джгутикові форми, зазвичай вони мають 2 джгутика.

Годування

В основному це фотосинтетичні організми (автотрофи), тобто вони використовують сонячне світло для перетворення неорганічних сполук у корисні для організму органічні речовини.

Деякі види одноклітинних водоростей, такі як динофлагеляти, є гетеротрофними, що означає, що вони залежать від інших організмів за їх їжею, будучи хижаками інших мікроводоростей та мікрокруста. Паразитичні форми життя також існують.

Іншим харчовим станом деяких одноклітинних водоростей є міксотрофія; Це представлено організмами, здатними отримувати свою їжу фотосинтезом або гетеротрофлією.

Ця характеристика спостерігається у деяких видів динофлагелятів, які залежно від умов навколишнього середовища та наявності їжі використовують ту чи іншу форму їжі.

Пігменти

Більшість представлені хлоропластами з хлорофілами a і c, деякі групи мають хлорофіли a і b. Іншими пігментами, пов'язаними з одноклітинними водоростями, є бета-каротини, фікобіліни та ксантофіли.

Асоціації

Їх можна зустріти в асоційованому симбіозі з грибами (лишайниками та мікоризами), з коралами, молюсками, комахами та навіть у межах саламандри. Деякі мікроводорості, такі як динофлагелати, можуть стати паразитами.

Поширення та середовище проживання

Одноклітинні водорості - це космополітичні організми, вони мешкають у прісних, морських, лиманових водоймах, вологих наземних середовищах і навіть під землею.

Вони знаходяться у товщі води у складі планктону, у відкладах, утворюючи в’язку плівку, або на скелях, водоростях, водних рослинах, оболонках молюсків, оболонках великих ракоподібних, черепах та інших організмів.

Вони знаходяться у фотичній зоні, тобто наскільки проникає сонячне світло. Залежно від виду, географічної області, падіння світла, прозорості води та навіть наявності поживних речовин вони можуть жити на різній глибині та температурі.

Zoxantella (Symbiodinium sp.), Симбіонтовий динофлагеллат Ciddarians та інших безхребетних. Взято та відредаговано з: Allisonmlewis.

Відтворення

Одноклітинні водорості мають два типи розмноження:

Безстатеві

Де потомство або нащадки успадковують генетичне навантаження від єдиного батька. Основними формами безстатевого розмноження, присутніми в цих організмах, є бінарне ділення (продукуючи дві дочірні клітини) і множинне ділення (продукуючи більше двох дочірніх клітин).

Сексуальні

При такому типі розмноження потомство отримує генетичний матеріал із поєднання двох організмів (прародичів). У цьому процесі зазвичай відбувається поділ мейотичних клітин.

Під час мейозу диплоїдна клітина ділиться послідовно (як правило, дві), утворюючи в більшості випадків 4 гаплоїдні клітини, хоча їх може бути 2. Диплоїдія відновлюється шляхом злиття двох гамет.

Таксономія

Одноклітинні водорості або мікроводорості протягом багатьох років розглядаються як велика група, яка охоплює як прокаріотичні організми (ціанобактерії або синьо-зелені водорості), так і еукаріоти (справжні мікроводорості).

Справжні одноклітинні водорості - це еукаріотичні організми царств Хроміста та Планта. Таксон Хроміста був запропонований у 1981 році Томасом Кавальє-Смітом у своїй праці під назвою Королівства еукаріотів. Сім чи дев'ять? Поки таксонові Планта були запропоновані Ернсом Геккелем, у 1866 році.

Таксони Хроміста і Планта складаються не тільки з одноклітинних водоростей, але і з багатоклітинних організмів. Групу Хроміста складають 3 під царства, кілька суперфіл та філа та понад 30 тис. Описаних видів.

З іншого боку, Планта складається з 2 підцарств і декількох філ, з яких одноклітинні водорості знаходяться в під царстві Viridiplantae (таксон, запропонований також Томасом Кавальє-Смітом).

Екологічне значення

Одноклітинні водорості класифікуються як життєво важливі організми для підтримки життя на планеті. За оцінками, вони виробляють близько 90% фотосинтезу планети і, отже, значну частину кисню.

Вони швидко ростуть і розмножуються організмами, здатні мати щільність мільйонів клітин на літр. Ця виробнича потужність біомаси робить їх дуже важливими як первинні виробники, тобто вони є основними виробниками органічної речовини, що потрапляє в трофічні полотна майже всіх водойм.

Одноклітинні водорості захоплюють частину надлишку вуглекислого газу і перетворюють його на кисень. Через це групи мікроводоростей, які, як правило, мають велику виробничу потужність біомаси, мають важливе значення для протидії парниковому впливу на планету.

Деякі види водоростей можуть демонструвати вибухонебезпечні фази росту, відомі як цвітіння водоростей або фітопланктон. Коли види, що беруть участь у цій фазі росту, здатні виробляти токсини, тоді виникають шкідливі цвітіння водоростей або червоні припливи.

Приклади видів

Chaetoceros gracilis

Вид одноклітинних водоростей Chromista, що використовується в аквакультурі як їжа для личинок видів комерційного інтересу. Більшість видів цього роду використовуються в аквакультурі.

Дунадіелла солона

Вигляд мікроводоростей із царства Plantae та підцарства Viridiplantae. В даний час цей вид використовується для отримання біодизеля за рахунок видобутку олії в процесі, який називається переетерифікацією.

Symbiodinium microadriaticum

Це один із видів одноклітинних водоростей динофлагеллатів (Chromista Kingdom), які також називаються зооксантелами. Він живе в асоціації з найрізноманітнішими видами коралів. Завдяки цій асоціації корал отримує поживні речовини від фотосинтетичних процесів, що здійснюються водоростями; це зі свого боку отримує переважно захист.

Корали утворюють рифи, в яких проживає незліченна кількість мікроорганізмів, безхребетних та хребетних.

Pyrodinium bahamense

Це динофлагелат, цвітіння якого шкідливе як для первинних споживачів (риб, ракоподібних і молюсків), так і для організмів, які живляться ними (людиною та іншими тваринами).

Зображення електронної мікроскопії дигафлагеллату Pyrodinium bahamense. Взято та відредаговано з: CSIRO.

Gymnodinium catenatum

Ще один вид динофлагеляту, здатний утворювати шкідливі цвітіння водоростей. Це єдиний вид динофлагеллата, позбавлений теки, який може виробляти токсини, що викликають паралізуючі отруєння молюсками.

Список літератури

1. ZC Romero. Систематика водоростей. Первісні монадоїди. Відновлено з personal.us.es.
2. Т. Кавальє-Сміт (1981). Царства Еукаріот: сім чи дев'ять ?.
3. Редакція WoRMS (2019). Світовий реєстр морських видів. Відновлено з сайту marinespecies.org.
4. М. Серона Гарсія (2013). Виробництво мікроводоростей з харчовими продуктами для людей і тварин. Агропродовольчі навчальні зошити.
5. А. Медіна Яссо, П. Пінья Вальдес, М. Нівес Сото, Дж. Ф. Арцола Гонсалес та М. Герреро Ібарра (2012 р.). Важливість мікроводоростей. Biodiversitas.
6. П. Кутто. Мікро водорості. ФАО. Відновлено від fao.org.
7. C. Ліра. Gymnodinium catenatum. У ліфдері. Відновлено з lifeder.com