Peaaegu igas veekogus kogu maakera pinnal võite leida sellist ainulaadset organismi, mis oma koostises sarnaneb taimele nagu vetikad.
Mis on vetikad
Vetikad on spetsiaalne ühe- või mitmerakuliste organismide rühm, kes elavad peamiselt veekeskkonnas. See on üsna suur madalamate taimede rühm. Nende elupaik on nii suur, et seda võib leida kõikjal, nii ookeanides kui ka meredes, järvedes, jõgedes, muudes veekogudes, niiskel pinnasel ja isegi puukooril.
Vetikad on nii üherakulised lihtsad organismid kui ka mitmerakulised kolooniad. Mitmerakuliste vetikate kestad koosnevad tselluloosist, mis kinnitatakse otsast teise.
Neil pole juurusüsteemi. Selle asemel kinnitatakse vetikad pinnale spetsiaalsete protsesside abil - risoidid.
Vetikad on peamine orgaaniliste ainete allikas kogu maailmas. Peaaegu kõik toiduahelad algavad neist. Lisaks on need paljudele veekeskkonna elanikele toitumisallikaks.
Samuti sobivad vetikad väetiste tootmiseks, loomasöödaks ja loomulikult saavad neid süüa.
Vetikate päritolu
Vetikate päritolu ja nende täpse vanuse osas pole endiselt üksmeelt, kuna seda organismiliiki esindab suur mitmekesisus. Lisaks pole säilinud ühtegi fossiilsete proovide näidet ja on võimatu kindlaks teha, millistes evolutsiooni etappides see organismiliik on möödunud.
Bioloogid kogu maailmas on veendunud, et mitte ühtegi maailma taimi ei saa vetikate ravivõimega võrrelda, kuna meres elamise päritolu kohta on olemas teooria, mis tähendab, et need sisaldavad ainulaadset bioloogilist koostist.
Siiski arvatakse, et rohelised ja kollased vetikad ilmusid Maale umbes 3 miljardit aastat tagasi. Algselt tekkisid nad üherakuliste kujul ja alles seejärel kolooniana. Ja just selle organismiliikide ilmumine viis Maakera hapnikuatmosfääri ja osoonikihi moodustumiseni, mis hiljem viis elu sündi. Umbes miljard aastat tagasi ilmusid mitmerakulised kompleksvetikad.
Vetikate tüübid
Kaasaegsele bioloogiale on teada enam kui 30 tuhat vetikaliiki. Kuid neid kõiki saab ühendada erirühmadesse:
- Euglena või üherakuline. Kõige väiksemad vetikad.
- Pürofüüdid, mille membraan koosneb tselluloosist.
- Diatomid. Need koosnevad nn topeltkestaga rakkudest.
- Kuldne merevetikas. Siin on võimalik kohata nii ühe- kui ka mitmerakulisi, kuid nad kõik on magevee kuldne või pruunikaskollane.
- Kollane roheline. Neid ühendatakse sageli eelmise grupiga.
- Roheline. Neid saab tuvastada palja silmaga, näiteks puukoorilt.
- Harovi vetikad. Need on juba mitmerakulised vetikad, mida sageli kombineeritakse rohevetikatega. Varre kõrgus varieerub 2, 5–10 cm.
- Punased vetikad. Nn seetõttu, et nende koostises on spetsiaalne element - fütoerütriin, mis värvib neid punaseks. Need vetikad elavad peamiselt meredes suurtes sügavustes.
- Pruunid vetikad. Kõige täiuslikum välimus. Nad elavad suurtes sügavustes ja on võimelised looma tihnikuid, näiteks Sargasso meres. Risoidid on tihedalt pinna külge kinnitatud, nii et neid on peaaegu võimatu lahti rebida.
Vetikate levik looduses
Olenevalt olekust jagatakse vetikad kaheks suureks rühmaks: need on veelised ja maal elavad - väljaspool vett.
Vesi võib omakorda jagada mitmesse kategooriasse:
- Planktoniline. Need on suspendeeritud vees. Samal ajal on nad sellise elukorraldusega absoluutselt kohanenud.
- Bentic. Nad elavad veehoidlate põhjas.
- Periphyton. Nad elavad veealustel kaljudel, kasvanud sügavate esemetega.
- Neustones. See vetikaliik hõljub poolsukeldunud olekus. Üks osa asub veepinna kohal, teine peab olema vette kastetud.
Maismaal elavad vetikad jagunevad kahte alarühma:
- Aerofiton. Maa-objektidel kasvavad vetikad, langenud objektid, kännud.
- Mullapinnal kasvavad vetikad.
Lisaks ülalnimetatud liikidele on neid, kes elavad soolastes veekogudes, lumel või jääl, aga ka lubjakivisubstraadis.
Kuidas vetikad arenevad?
Vaatame artikli peamist küsimust. Looduses arenevad vetikad kolmel viisil. Igal neist on oma omadused.
- Vetikad paljunevad vegetatiivselt. See on selline paljunemisviis, kus täiskasvanud indiviid jagatakse kaheks või eraldatakse ema kehast näiteks neer. Seejärel jagatakse vast moodustatud rakud kaheks ja neljaks rakuks, millest täiskasvanud vetikad hiljem kasvavad.
- Aseksuaalne paljunemine. See on liik, milles protoplast jaguneb vetikaraku sees koos järgneva väljumisega väljapoole ja eraldumisega emarakust.
- Vetikad paljunevad eoste abil, mis moodustuvad spetsiaalsetes organites - sporangia.
- Seksuaalne paljunemine. See koosneb kahe raku, sugurakkude sulandumisest, mille tulemusel ilmneb tsügoot, mis kasvab hiljem uueks isendiks või annab zoospoorid. Pealegi käituvad erinevate vetikate zügotid pärast nende moodustumist erinevalt. Mõnel juhul langevad nad puhkeperioodi, mis võib kesta kuni mitu kuud. Ja teised kasvavad kohe uueks kihiks või talluks.
On tähelepanuväärne, et iga vetikaliik paljuneb erinevalt. Seda küsimust uuritakse kooli õppekavas. Ja sageli kuulevad õpilased õpetajalt küsimust: "Kuidas vetikad arenevad? Kirjeldage vetikate levikut." Sellele on lihtne vastata, kui uurite materjali üksikasjalikult.
Kui vetikad paljunevad aseksuaalselt. Aseksuaalse paljunemise tüübid
See on lihtsaim variant. Aseksuaalselt või vegetatiivselt paljunevad vetikad peamiselt ainult neile soodsates tingimustes. See tähendab, kui tiigi vees on teatud temperatuur ja tingimused maksimeerivad aseksuaalset paljunemist.
Kui veehoidlas või keskkonnas ilmnevad elanike poolt järsud temperatuurimuutused, reostus või ületäitmine, siis algavad vetikad seksuaalset paljunemist.
Aseksuaalset paljunemist saab jagada mitmeks tüübiks:
- Vetikad paljunevad vegetatiivselt - toimub vegetatiivsete rakkude eraldamine.
- Sporulatsioon. Või teisel viisil paljunevad vetikad spetsiaalsete rakkude abil. Neid rakke nimetatakse spoorideks.
Kui vetikad paljunevad aseksuaalselt, on ainult üks vanem, kellelt päritakse kõik olemasolevad genoomid. Kuid mutatsioonide korral võib geneetiline materjal märkimisväärselt muutuda.
Sageli suudab üks organism paljuneda nii aseksuaalselt kui ka vegetatiivselt.
Vetikate vegetatiivne paljundamine
Vegetatiivne paljundamine on enamikul juhtudel tüüpiline pruunvetikatele.
Selle paljundamismeetodi abil eraldatakse vetikate (thalli) osad olemasolevatest muutusteta ja moodustatud uued rakud pärivad osa ema membraanist.
Vegetatiivselt saavad paljuneda nii ühe- kui ka mitmerakulised vetikad. Veelgi enam, üherakulistes rakkudes jaguneb rakk kaheks ja mitmerakulises eraldumises toimub kiht või terve thalli koloonia. Filamentaalsetes vetikates toimub vegetatiivne paljundamismeetod, eraldades kiud nende üksikuteks fragmentideks.
Samal ajal ei saa kõik koloonia esindajate eraldumisel tekkivad vetikad vegetatiivselt paljuneda, nagu ka üherakulistes organismides, lisaks vegetatiivsele paljunemisviisile võivad suguelundid eksisteerida ka.
Pruunvetikad, nagu eespool mainitud, paljunevad sel viisil, kasutades selleks spetsiaalseid oksaharusid. Sarnasel viisil arenevad Sargasso meres kõik sargasso tüübid.
Eoste paljundamine
Lisaks vegetatiivsele paljunemisele paljunevad vetikad eoste abil. See on konkreetne aseksuaalse paljunemise alamliik.
Eosed moodustuvad spetsiaalsetes organites, nn sporangia või zoosporangia. Eose hajutamisel hakkab see idanema ja siis moodustub uus täiskasvanud iseseisev isend.
Liigutatavaid liikumisvõimelisi eoseid nimetatakse zoospoorideks.
Sporaalse reproduktsiooni võimalust spooride abil võib kaaluda selliste vetikate nagu ulotrix näitel. Tema jaoks soodsates tingimustes eraldatakse tema spoore sisaldavad killud olemasolevast emakeermest. Nad hõljuvad vabas olekus, seejärel, kinnitudes veealuse objekti külge, hakkavad aktiivselt jagunema ja moodustama uue vetikate niidi. Tuleb märkida, et see vetikaliik suudab paljuneda samaaegselt nii aseksuaalselt kui ka seksuaalselt.
On täheldatud, et spooride teket saab stimuleerida teatud tüüpi niitvetikates, selleks peaks elupaigas suurenema süsinikdioksiidi sisaldus.
Aseksuaalset paljunemisfunktsiooni täidavad sel juhul isikud, keda nimetatakse sporofüütideks, see tähendab eoste moodustamiseks.
Seksuaalne paljunemine
Lisaks ülaltoodud meetoditele paljunevad vetikad seksuaalselt. Seda iseloomustab kõigepealt viljastamine, see tähendab kahe raku - sugurakkude - sulandumine. Pärast seda moodustub tsügoot, millest saab hiljem uue organismi esivanem.
Vetikatel on mitmeid seksuaalse paljunemise meetodeid:
- Isogaamia - tähendab kahe sama suuruse ja struktuuriga sugurakkude liitmist.
- Heterogaamia. Nn kahe sugurakkude ühinemine, milles üks on suurem kui teine. Pealegi on see, kes on reeglina suurem, naissoost.
- Oogaamia. Selle paljunemisviisiga ühineb istuv emasrakk liikuva isase sugurakuga.
- Konjugatsioon. Selle kontseptsiooni all mõeldakse reprodutseerimise tüüpi, milles on ühendatud kaks vegetatiivset rakku, milles puuduvad flagella.
Primitiivsetes vetikates on sama inimene võimeline nii seksuaalseks kui ka aseksuaalseks paljunemiseks. Kõige arenenumatel täidavad seda funktsiooni isikud, keda nimetatakse gametofüütideks, see tähendab sugurakkude moodustamiseks.
Vetikate paljundamise näited
Vetikate vegetatiivse paljundamise näide on Fucus. Selle peamises tallas moodustuvad täiendavad struktuuriga sarnased talid, mis annavad seejärel uue organismi.
Euglenas võib täheldada aseksuaalset paljunemist, see tähendab jagunemist kaheks rakuks.
Chlamydomonas on vetikas, mille paljunemine toimub nii seksuaalselt kui ka aseksuaalselt, kasutades spooride (zoospooride) abil flagellat.
Teine seksuaalse paljunemise näide on pruunvetikad, näiteks pruunvetikas. Sellel liigil on kolm seksuaalse paljunemise meetodit, näiteks isogaamia, heterogaamia ja oogaamia.
Klorella on mikroskoopiline rohevetikas. Paljundatakse ainult eoseksuaalselt eoste abil.
Punased vetikad (sarlakid) arenevad kahel viisil, millest üks on seksuaalne. Selle eripäraks on isaste sugurakkude moodustumine ilma flagellata. Samal ajal jäävad emased sugurakud vetikatele ja isased siirduvad neile voolu abil.
