Algák - elte.pene.huelte.pene.hu/1.felev/Biologia - okologiai alapok/2007/1algak.pdf · Chrysophyta – Sárgásmoszatok törzse

Algák

Biológia-ökológia alapok 5. előadás

2007. október 10.

Az algák testfelépítése

• Ősi, egyszerű testfelépítés, a természetben mindenütt megtalálható növények

• Lehetnek: – Egysejtűek és többsejtűek – Mikroszkópikus méretűek és több száz méteresek

• Legfejlettebbek testében sem találunk igazi szöveteket – legfeljebb néhány sejtféleségből álló összetett telep

• Sosincs valódi gyökerük, száruk és levelük

• A sejteket szilárd sejtfal veszi körül • Sejtmagjukat sejthártya veszi körül –

kivéve: kékmoszatok • Asszimiláló anyaguk a klorofill + más

jellemző festékanyagok • Kloroplasztiszaik általában nagyok és

fejletlenek • Túlnyomó többségük fototróf szervezet

Testfelépítés

A legegyszerűbb moszatok az egyetlen sejtből állók

Ha osztódás után néhány sejt együtt marad: sejttársulás

Ha az osztódás kizárólag egyirányú: sejtfonal

Sejtfonalak elágazása és rendezett elhelyezkedése: teleptest – pl.: a Földön élő leghosszabb növény a tengeri barnamoszat

Mozgásuk: az ostorral rendelkezők aktív helyváltoztatásra is képesek → pozitív és negatív taxisok

Az algák kialakulása

• Kezdetleges klorofill nélküli formákból – eltérő környezeti viszonyok mellett fejlődhettek tovább – több típus (algatörzsek)

• Nagy fejlődéstani jelentőség: az élővilág fejlődési centruma

Ostorosok állatvilág felé

Zöldalgák fejlettebb növények felé

Algák szaporodása

• Vegetatíve: fonalak, teleprészek feldarabolódásával

• Ivartalanul: kettéosztódással • Ivaros • Kivételesen szűznemzés is lehet

Ivaros és ivartalan szaporodás szabályos váltakozása

Megtermékenyített petesejt

A növény kétszeres információtartalmú, ivartalan szaporodásra képes állapota (sporofiton)

Ivartalan nemzedék (2n)

Spóra (ivartalan szaporodás)

A növény egyszeres információtartalmú, ivaros szaporodásra képes állapota (gametofiton)

Ivaros nemzedék (n)

Ivarsejt (ivaros szaporodás)

Az algák elterjedése

• Ősidőben, óidőben az egyedszámuk jóval nagyobb volt – a környezet hátrányukra változott

• Főképp a vizek lakói ami napig, de fejlettebb alakjaik a szárazföldre is kiléptek

• Vizekben: – Neuston – Plankton – Benthos – Periphyton

Az algák jelentősége 1. Reduktív légkörből oxidatív légkör kialakítása az

asszimiláció hatására – vízből oxigén a légkörbe és a vizekbe is

2. Elsősorban vízi szervezetek – trofitásfok indikátorai! eutrofizáció kérdése, tápláléklánc termelői

3. Szennyvíztisztítás

4. Ökológiai indikáció, biológiai vízminősítés

5. Űrkutatás

6. Takarmányozás

7. Emberi táplálék

Az algák rendszerezése

• Rendszerezésük alapja: testfelépítés, színanyagok, tartaléktápanyagok, szaporodásmód

• Ma ismert fajok száma: több mint 40 000

• A legegyszerűbb felépítésű és legősibb algák – prokarióták!!!

• Több mint 2 milliárd éves fosszíliák • Egysejtűek és soksejtűek • Legtöbbjük mozdulatlan •• SejtalakSejtalak:

– Az egyedül élő sejtek ősi alapformája gömb – a fejlettebb fajoknál ez módosult

• Általában kis sejtűek, a baktériumok után a legkisebb mmééretretűek (2-6 mikrom)

Cyanobaktériumok – Kékmoszatok törzse

• A sejtfal anyaga pektin – nyálkásodik, kocsonyásodik: az utódsejtek együtt maradnak az anyasejttel a közös nyálkaburokban

•• SzSzíínanyagnanyag: kékeszöld a-klorofill, a kék fikocián, b-klorofill nincs benne

•• TTááplpláálkozlkozááss: főleg autotrófok, de hajlamosak heterotróf életre is (szerves anyagokkal szennyezett vizekben)

•• SzaporodSzaporodááss: osztódással, kromoszómáik nincsenek

•• ElElőőfordulforduláásuksuk: egész Földön – Nagy alkalmazkodási képesség, igénytelenek – Főleg édes vizekben, tengerekben ritkábban – főleg

tápanyagdús, melegebb vizekben – Talajban, sötét barlangokban – heterotróf táplálkozás – Nyirkos fák kérgén, sziklákon – Hőforrásokban, jeges vidéken – legtágabb hőhatárok

között előforduló szervezetek – Szimbiózisban más növényekkel – nitrogén-megkötés!

•• MoMo--onon (300): tápanyagdús tavakban nyár végén, ősszel elszaporodnak – vízszíneződés, vízvirágzás

•• Gyakorlati vonatkozGyakorlati vonatkozááss – Táplálék – halak, kisebb vízi élőlények – Víztisztítás – Pionírok – talaj- és kőzetalkotás – Nitrogén-megkötés – Víztisztasági indikátorok – Kiváló fehérjeforrások

•• RendszerezRendszerezééssüükk

– Túlnyomóan morfológiai jellegeken alapul

• 1. Rend: legegyszerűbbek – egysejtűek, gömb vagy elipszoid alakúak, sosem fonalasak, laza sejtcsaládokat alkotnak – Legismertebb tagjai a vízvirágzás alkotói:

Microcystisek – Merismopediák: táblás kolóniáikban a sejtek

szabályos sorokban

Merismopedia ssp. Microcystis flos-aquae

• 2. Rend: egysejtűek vagy rövid fonalú, helyhez kötött sejtcsoportosulások – Hazánkból alig egy-két fajuk ismert

• 3. Rend: fonalas, ritkábban talajhoz rögzült, többnyire szabadon úszó soksejtű szervezetek – Parti köveken, nedves talajon, sziklákon –

Nostoc-fajok

Nostoc ssp

Szárazföldi moszat

– Vízvirágzás okozói: Anabaena-fajok – Spirulinák: csavart alak – Oscillatoria fajok: helyüket változtatják, álló-

és folyóvízben igen gyakori

Anabaena ssp.

Spirulina ssp.

Oscillatoria ssp

• Az eukarióták legősibb képviselői •• SejtalakSejtalak:

– Lehetnek csupaszak – mozgékonyabbak – Tokba zártak – az ostor a váz nyílásán hatol a

szabadba – házukkal együtt változtatják helyüket – Az ostorok száma legtöbbször egy, ritkábban kettő,

ostor nélküli formák ritkák – Fényérzékelő szemfolt – vörös színű – Sejtmagjuk centrális elhelyezkedésű

•• SzSzíínanyagnanyag: sok a-klorofill, kevés b-klorofill, sok béta-karotin a zöld színtestben

Euglenophyta – Ostorosmoszatok törzse

•• TTááplpláálkozlkozááss: – Színtesteket tartalmazók fototrófok – Színtelenek szaprofóbok és fagotrófok – Mixotrófok

•• SzaporodSzaporodááss: kettéosztódással •• ElElőőfordulfordulááss: szerves vegyületekben bővelkedő

édesvizekben – Állóvizekben, szikes tavakban – Pocsolyákban – Brakkvízben – Kevés fajuk vízi szervezetekben – hüllőkben,

kétéltűekben – Mo-on mintegy 500 faj

Az állat- és növényvilág határán

•• Gyakorlati vonatkozGyakorlati vonatkozááss: – Vízvirágzás – Víztisztító szerep – Állati táplálék

•• RendszerezRendszerezééssüükk:: • 1. Rend: fototróf, mixotróf és színtelen szaprotróf

alakok tartoznak – Euglenák: édesvizekben, redukált második ostor, Mo-

on 200 fajuk él – Phacus: lapos, lencseszerű, Mo-on 150 fajnál több él

Euglena ssp

Euglena ssp

Phacus ssp.

• 2. Rend: színtelenek, fagotróf táplálkozásúak

• 3. Rend: bizonytalan rendszertani helyzetű színtelen ostorosok

Chrysophyta – Sárgásmoszatok törzse •• TestfelTestfelééppííttééss:

– ide tartoznak a sárgászöld és a sárgásbarna algák – sejtfaluk rendszerint pektinből vagy cellulózból áll – testükbe kova vagy mész rakódhat le

•• SzSzíínanyagnanyag: a-klorofill, karotinoidok, b-klorofill hiányzik

•• SzaporodSzaporodááss: ivartalanul és ivarosan is • Már az óidő devon időszakában is éltek • Édesvizekben, tengerekben mindenhol

elelőőfordulnakfordulnak

11. . OsztOsztáályly: SSáárgrgáászszööld moszatokld moszatok

• Zöld, sárgászöld színűek • Asszimilációs termékük olaj • Ivartalanul, kettéosztódással szaporodnak • Lehetnek egy- és többsejtűek is • A sejtmagvak kicsik • Főként édesvizekben él, de néhány fajuk nyirkosabb

talajon és talajban, nedves falakon is • Mo-on 50 faj • Legelterjedtebb rendjük a Botrydiales

Botrydium

• nyirkos iszapon, nedves homokon

• szabad szemmel is látható smaragdzöld gömböcskék

• legismertebb faj: fejesmoszat

22. . OsztOsztáályly: : SSáárgamoszatokrgamoszatok

• Aranysárga, barna színűek – klorofillt elfedő karotinoidoktól

• Egy vagy többsejtűek • Ostorokkal mozgók vagy mozdulatlanok • Egyedül élők, kolóniás vagy fonalas algák • Fototrófok és heterotrófok • Édesvizekben általánosan elterjedtek

Mallomonas ssp

3. Osztály: Kovamoszatok • A sejthártya pektin vagy pektin-cellulóz – erre

SiO2-ből álló szilárd kovahéj borul • Legelterjedtebb és legváltozatosabb felépítésű

moszatok • Kivétel nélkül egysejtűek • Igen változatos sejtalaksejtalak – alapvetően két

alaptípusra vezethető vissza: – Sugaras szimmetria alak – Kétoldali részarányosak vagy aszimmetrikus alak

•• MMééretretüükk igen változó lehet (néhány mikorm – 0,1 mm)

•• TestfelTestfelééppííttééss: – Egyenként szabadon vagy kocsonya-nyálkaanyagba ágyazva

kolóniákban

•• SzaporodSzaporodááss: ivartalanul és ivarosan is – Ivartalan: kettéosztódás – Ivaros gyakoribb

•• ElElőőfordulfordulááss: – Mindenféle vizekben (édes, sós, brakk) – Hideg tengerekben különösen elszaporodtak – táplálék! – Talajon, talajban, sziklákon – Főleg bentoszlakók – kis fényigény (heterotrófok) – Vízi növényzeten is megtelepednek

•• Gyakorlati vonatkozGyakorlati vonatkozááss – Elpusztuló, fenékre süllyedő vázaikból diatomaföld,

kovaföld, hegyi liszt – palás szerkezet – Fontos tápanyagok – Vizek öntisztulása – Talajképzők – Ipar – Indikátor szervezetek

•• RendszerezRendszerezééss – Alapja a szimmetriaviszonyok alakulása

1. Rend: a borítólemez sugarasan szimmetrikus (Centrales)

– Cyclotellák: Mo-on igen elterjedt

2. Rend: kétoldali részarányosak vagy aszimmetrikusak (Pennales) – Asterionellák: sejtjeik csillag alakban

rendeződtek – Navicula: a legnagyobb kovaalga-genus

Asterionella

– Diatoma: zegzugos elrendeződés, kocsonyapárnába ágyazottak

– Cymbela: édesvizekre jellemző

Diatoma

Cymbela

Pyrrophyta – Barázdásmoszatok törzse •• TestfelTestfelééppííttééss:

– Barna, zöldesbarna, sárga vagy zöld szín – Főképp egysejtűek, egyedül élők – Két ostoruk van – aktív mozgás – Legtöbbjük testén két barázda húzódik – Feltűnően nagy és jellegzetes sejtmagjuk van

•• TTááplpláálkozlkozááss: autotrófok, mixotrófok és heterotrófok

•• SzaporodSzaporodááss: kettéosztódással és spórákkal • A fajok száma mintegy 1300

Peridinium

•• RendszerezRendszerezééss: 3 osztályuk ismert – Ősbarázdás ostorosok – Kétbarázdás ostorosok – Egybarázdás moszatok

• A kétbarázdás ostorosok legnagyobb rendje a Peridinales – Tengerekben és édesvizekben is – Vannak köztük paraziták és szimbiózisban élők is – Balatonban nyáron jellemző fecskemoszat

Barázdásmoszatok

Ceratium hirundinella/fecskemoszat

Chlorophyta – Zöldmoszatok törzse •• TestfelTestfelééppííttééss:

– Színük zöld – ugyanazokat a színanyagokat tartalmazzák, mint a legfejlettebb virágos növények

– Egysejtűek, egyedül élők, csoportosult vagy valódi soksejtű növények

– 2, 4 vagy 8 ostoruk van – aktív mozgás, de mozdulatlanok is lehetnek

• Főleg az édesvizek felső rétegeiben élnek, de talajban, tengerekben is

• Belőlük származtathatók a fejlettebb növények •• RendszerezRendszerezééssüükk: számos osztály és rend

– Legfontosabb, Mo-on is előforduló családok:

Chlamydomonas Volvox

Closterium

Micrasterias

Chara

Spirogyra ssp

Phaeophyta – Barnamoszatok törzse •• TestfelTestfelééppííttééss:

– Színük barnás – Sosem egysejtűek, mindig soksejtű telep – magasabb

fejlettség – Sok sejtben jelentős mennyiségű jód – Nagyon változatos testfelépítés: mikroszkópikustól a 300-

400 m hosszúságúig – Belső felépítésük sokban hasonlít a hajtásos növényekhez

•• SzaporodSzaporodááss: vegetatíve, ivarosan és ivartalanul is • A legtöbb mérsékelt és hideg óceánokban a parti

sziklákon vagy lebegve, esetleg epiphyton – búvóhelyek, értékes táplálék, ipar

• Mo-on nem élnek, fajaik száma meghaladja az 1500-at

Barnamoszatok

Fucus

Fucus

• északi félgömb tengereiben

• méretük elérheti az 1 m-t

• levélszerű teleprészeiken úszóhólyagok lehetnek

• tenger alatti bozótokat hozhatnak létre

Rhodophyta – Vörösmoszatok törzse •• TestfelTestfelééppííttééss:

– Színük rózsaszív, vörös, ibolyaszínű – A legfejlettebb moszatok – Kétrétegű sejtfal – Egy vagy két színtest – Kevés egysejtű, legtöbbször többsejtű – A telep mérete, alakja nagyon változatos, de a

barnamoszat méreteit nem érik el

•• TTááplpláálkozlkozááss: autotrófok, szaprofiták, paraziták •• SzaporodSzaporodááss: nagyon változatos és sokszor bonyolult

– vegetatíve, ivarosan és ivartalanul is

•• ElElőőfordulforduláásuksuk: – Melegebb tengerek part menti részein akár 200 m

mélységig – A bentosz lakói, de vannak alámerült növényeken élők

és színtelen paraziták is – A Földön 4000 fajuk ismert – 50 fajuk édesvizekben is él – Mo-on alig néhány

•• Gyakorlati vonatkozGyakorlati vonatkozááss: – Táplálék, búvó- és költőhely – Emberi táplálék és takarmány – Élelmiszeripar, gyógyszeripar – Kőzetképzés

Bangia

• hazánkban is él a Balatonban