razdeo bacillariophyta (silikatne alge, dijatomejske alge) · pdf filerazdeo bacillariophyta...

RazdeoRazdeo

BacillariophytaBacillariophyta ((silikatne algesilikatne alge, , dijatomejskedijatomejske

algealge))

--AlgeAlge

sasa

ććelijskim zidom koji sadrelijskim zidom koji sadržži silicijum u i silicijum u obliku SiOobliku SiO22

. .

--ČČlanovi ove grupe su fotosintetski organizmi lanovi ove grupe su fotosintetski organizmi šširoko rasprostranjeni u svim vodenim iroko rasprostranjeni u svim vodenim sredinama i to pre svega u hladnijim vodama. sredinama i to pre svega u hladnijim vodama.

--U vodenim ekosistema U vodenim ekosistema ččine fitoplankton ili se ine fitoplankton ili se javljaju kao prijavljaju kao priččvrvrššććene formeene forme

Osnovne karakteristike razdela BacillariophytaOsnovne karakteristike razdela Bacillariophyta

-

Slobodnoživuće forme -

jednoćelijske ili kao

-

kolonije (nizovi ćelija)

-

otvorene-

Građa ćelije –

dva izgleda ćelije

BiologijaBiologija

ććelije elije silikatnih algisilikatnih algi

•

Najznačajnije svojstvo ćelija dijatomeja je građa ćelijskog zida

–

PANCIR (FRUSTULA)

•

Si inertan u odnosu na enzimsku razgradnju

• Otpornije na “napad”

mikroba

• Otpornije na digestiju herbivora od gimnoplasta i od

algi sa ĆZ od polisaharida

•

Si ima puno u vodama –

energetski jeftin materijal za ĆZ

-

Oblik frustule i ornamentacija utiče na ekološko ponašanje algi i ima taksonomski značaj

Struktura Struktura pancirapancira

PANCIR (FRUSTULA)

–

dva prepoklapajuća delaepiteka

(poklopac)

hipoteka

(kutija)

Struktura Struktura pancirapancira Cyclotella atomus Hustedt

1938

Struktura Struktura pancirapanciraValve i pleura

su prožeti porama različitih vrsta i veličina

Funkcija pora: promet gasova, nutrijenata i ostalih materijala

Takvi otvori

se nazivaju AREOLE

AREOLE imaju

složenu građu:

Osnovne karakteristike razdela Osnovne karakteristike razdela BacillariophytaBacillariophyta

-

Na valvalnoj strani nalaze se otvori –

pore i areole

Struktura Struktura pancirapancira

velum -

tanki sloj od silicijuma prožet manjim porama

i

pukotinama

Taksonomski značaj – potreban EM

Lokulatne areole

Poroidne areole

Struktura Struktura pancirapancira

Lokulatne areole -

SEM

Taksonomski značaj – potreban EM

Poroidne

areole -

SEM

Struktura Struktura pancirapanciraAreole mogu biti postavljene u nizu tako da grade STRIJE

Cymbella tumida

Struktura Struktura pancirapancira

-

Većina penatnih balgi imaju pukotinu koja gradi sistem RAFE postavljen centralno ili lateralno

-

Duž

cele valve ili postoji centralni čvor

-

Funkcija: pokretljivost, razmena

materija

Osnovne karakteristike razdela Osnovne karakteristike razdela BacillariophytaBacillariophyta

-

Valvalna strana može biti okrugla, eliptična, trouglasta, pravougaona....

Osnovne karakteristike razdela Osnovne karakteristike razdela BacillariophytaBacillariophyta

-

u odnosu na broj osa simetrije dele se na one sa radijalnom

i bilateralnom

simetrijom

Klasa CentrophyceaeKlasa Penatophyceae

Osnovne karakteristike razdela Osnovne karakteristike razdela BacillariophytaBacillariophyta

Građa ćelije

-

centralna vakuola, citoplazma smeštena na periferiji ćelije sa pločastim ili sočivastim hloroplastima

Melosira varians Navicula radiosa

Osnovne karakteristike razdela Osnovne karakteristike razdela BacillariophytaBacillariophyta

Pigmenti-

Hlorofil a i c karoteni i ksantofili –

dijatomin=fukoksantin

Rezervne materijeKapljice ulja, volutin, hrizolaminarinNačin ishraneVećina fotoautotrofi mada ima i heterotrofa

-

Međutim, dijatomeje koje imaju rafu kreću se brzo po površini supstrata -

nepravilno i isprekidano

-

Brzina kretanja se kreće od 0.2 do 25 µm/s

Pokretljivost dijatomeja i sekrecija sluziPokretljivost dijatomeja i sekrecija sluzi

4.6 5.6

10.4

10

Craticula

-

Pokretljivost omogućuje dijatomejama da izbegnu lokalnu limitiranost nutrijentima i

-

da izbegnu boravak u senci

Pokretljivost dijatomeja i sekrecija sluziPokretljivost dijatomeja i sekrecija sluzi

-

Kod nekih penatnih dijatomeja sa rafom (Achnanthes) sluz iz rafe formira stalak za pričvršćivanje ćelije za supstrat

Pokretljivost dijatomeja i sekrecija sluziPokretljivost dijatomeja i sekrecija sluzi

Achnanthes brevipes

-

Ostale dijatomeje sa stalkom luče svoju sluz za pričvršćivanje iz polarnih pora

-

Sluzavi stalci (drške) omogućuju da se izbegne boravak u senci i bolju dostupnost nurijenata u vodi

Pokretljivost dijatomeja i sekrecija sluziPokretljivost dijatomeja i sekrecija sluzi

Licmophora

ĆĆelijska deoba i razvoj frustuleelijska deoba i razvoj frustule

-

Stvaranje valvi dijatomeja u vezi je sa ćelijskom deobom koja se uvek odvija u valvalnoj ravni

-

Bliska veza mitoze i stvaranja valvalnih strana smanjuje morfološke varijacije pojedinačnih ćelija ili ćelija povezanih valvalnim stranama koje grade pseudofilamente

ĆĆelijska deoba i razvoj frustuleelijska deoba i razvoj frustule

-

Ćelijski zidovi nikada nisu zajednički –

nema uistinu višećelijskih dijatomeja

-

Grade nitaste kolonije – specijalne Si veze

-

Nema veza između pojedinačnih ćelija (plazmodezme ne postoje)

ĆĆelijska deoba i razvoj frustuleelijska deoba i razvoj frustule

ĆĆelijska deoba i razvoj frustuleelijska deoba i razvoj frustule

-

Kod većine penatnih algi nakon deobe valva počinje da se nadograđuje počev od aksijalne oblasti i to od centra prema krajevima

-

Kod penatnih dijatomeja počinje od rafe prema periferiji

ĆĆelijska deoba i razvoj frustuleelijska deoba i razvoj frustule

-

Formiranje

novih

frustula

uslovljeno

je

koncentracijom rastvorljivog

Si

(ortosilicijumske

kiseline)

u okolnoj sredini

-

Niska koncentracija Si nema deobe i nema rasta dijatomeja

-

Rast dijatomeja limitiran količinom rastvorljivog Si u vodi

ĆĆelijska deoba i razvoj frustuleelijska deoba i razvoj frustule

ĆĆelijska deoba i razvoj frustuleelijska deoba i razvoj frustule

Polno razmnoPolno razmnožžavanjeavanje

Polno razmnoPolno razmnožžavanjeavanje

Malo se zna o faktorima koji potiču polno razmnožavanjeo Porast temperatureo Dostupnost nutrijenatao Postojanje feromona ?

Polno razmnoPolno razmnožžavanjeavanje

––

centricentriččnihnih

dijatomejadijatomeja

Oogamija1-2 jajne ćelije4-128 sperm. (1 flag.)

Polno razmnoPolno razmnožžavanje avanje ––

penatnih dijatomejapenatnih dijatomeja

IzogamijaGameti bez flagela

Spore kod dijatomeja Spore kod dijatomeja

Spore kod dijatomejaSpore kod dijatomejaSpore

–

preživljavanje nepovoljnih uslova

Nepovoljni uslovi

–

ledeni pokrivač, nedostatak nutrijenata i stratifikacija vodene koloneStvaranje spora

obično nije u vezi sa polnim

razmnožavanjemSpore –

kondenzacija citoplazme u tamno braon masu sa

puno kapljica ulja i polifosfatnih granulaPreživljavanje

–

godinama i decenijama , period mirovanja

Chaetoceros

Spore kod dijatomejaSpore kod dijatomeja

Thalassiosira

Spore kod dijatomejaSpore kod dijatomejaMirujuće ćelije

–

zadržavaju morfologiju VĆ

Mirujuće spore-

veoma debele, okruglastiji oblik i manje ornamenata na panciru –

ne stvaraju se u nedostatki Si

Nedostatak azota –

stvaranje spora

Chaetoceros diadema

Fiziologija i ekologija dijatomeja Fiziologija i ekologija dijatomeja

Fiziologija i ekologija dijatomejaFiziologija i ekologija dijatomeja

Fiziologija i ekologija dijatomeja je posebno interesantna sa sledećih aspekata:

Globalnog ciklusa kruženja CLanaca ishrane u vodenim ekosistemimaProdukcije toksinaIndustrijske primene za dobijanje ugljovodonikaUloge dijatomeja u ekologiji fitoplanktonaAdaptacije dijatomeja kojima se smanjuje brzina

sedimentacijeInterspecijske kompeticije za Si i fosfateUloge dijatomeja na formiranje perifitonskih zajednicaUloge dijatomeja u formiranju bentosnih zajednica (na dnu

vodenih ekosistema)

Silikatni i karbonatni okeaniSilikatni i karbonatni okeani

DIJATOMEJE

su se pokazale kompetitivno superiornije u odnosu na ostale grupe algi u odnosu na nesilikatne mineralne nutrijenteMogućnost promene položaja u vodenoj koloni je adaptacija koje dijatomejama omogućuju koričćenje nutrijenata iz

dubljih

slojeva vode

Klasifikacija

BacillariophytaBacillariophyta

Klasa

Centrophyceae i Pennatophyceae

Razdeo Bacillariophyta ima oko 100 000 vrsta u okviru i 250 rodova

Klasa CentrophyceaeCentrophyceae

Jednoćelijski i kolonijalni oblicivalva

-

kružna, eliptična ili poligonalna

Nemaju rafu,veći broj sitnih hloroplasta

Klasa CentrophyceaeCentrophyceaeRod Coscinodiscus Rod Cyclotella

Rod Stephanopyxis

Rod Chaetoceros

Rod Stephanodiscus

Klasa PennatophyceaePennatophyceae

Jednoćelijski i kolonijalni oblicivalva

–

lancetasta, eliptična, u obliku boce.. Bilateralne simetrije

Izgled pleuralne strane –

tabličast, klinast, prav, savijen Hloroplasti –

manji broj, različitog oblika

Deoba ćelije i izogamija

Klasa sa 4 reda (prisutnost i građa rafe): Araphales, Monoraphales, Diraphales, Aulonraphales

Klasa PennatophyceaePennatophyceae

Red

AraphalesJednoćelijske i kolonijalne alge bez rafe

Rod AsterionellaRod Licmophora

Rod Fragillaria

Rod Meridion

Klasa PennatophyceaePennatophyceae

Red

MonoraphalesJednoćelijske (sesilne) i kolonijalne (trakastog oblika) Slatke i slane vode, jedna rafa

Rod Cocconeis Rod SurirellaRod Nitschia

Klasa PennatophyceaePennatophyceae

Red

DiraphalesJednoćelijski pokretniRafa –

pukotinasta (na valvalnim stranama)

Rod Pinnularia Rod Navicula

Klasa PennatophyceaePennatophyceae

Rod Cymbella

Rod Gyrosigma

Distribucija silikatnih algiDistribucija silikatnih algi

-Bacillariophyta

obuhvataju

oko

250 rodova

s više

od 100000 vrsta

(najčešće alge

u prirodi).

-Ove

alge

naseljavaju

vrlo

različita

staništa. Podnose temperature izmedju

0-50 °C, a optimum je

u borealnoj

zoni

(10-20°C). Preferiraju

područja

slabijeg

svetlosnog intenziteta.

-U proleće i jesen

dostižu najveću gustoću populacija. Česte

su

i u vodama

bogatim

gvoždjem

Distribucija silikatnih algiDistribucija silikatnih algi

PlanktonskePlanktonske

silikatnesilikatne

algealge

-

Na morske

planktonske

dijatomeje

(15 -

20 % sve

ostale grupe morskih

algi) otpada

20 -

25 %

ukupne

prim.

produkcije

Zemlje.

-

Morske

vrste

su

dobro

zastupljene

do

80

m dubine, ali sezu

cak

i do 350 m. Ove

su

vrste

cesto

oblika

igle

ili

sa

nastavcima. U povoljnim

uslovima

u 1 l vode

moze

biti

više od

10 miliona

jedinki.

Silikatne

alge

su

poznate

kao

indikator

čistoće vode.

Upotreba silikatnih algiUpotreba silikatnih algi-

Zahvaljujuci

silicijskim

pancirima

fosili

ovih

algi

su

dobro

poznati. Naslage

“mulja

od

pancira”

iz

tercijara

i kvartara nazivamo

dijatomit (dijatomejski mulj).

-

Dijatomit-

rastresit, lak

i supljikav, služi u poliranju,

za izradu filtera,

izolaciji, prehrambenoj

i hemijskoj

industriji.