Bruine zeewierkarakteristieken, taxonomie, habitat, voortplanting

de bruin zeewier het zijn fotosynthetische eukaryote organismen. De karakteristieke kleur wordt gegeven door de aanwezigheid van het carotenoïde fucoxanthine in de chloroplasten. Ze produceren laminarine als reservestof en kunnen ook vette en geopende tannines produceren.

De Phaeophyceae bevinden zich in de phyllum Ochrophyta van het subkoninkrijk Heterokonta binnen het koninkrijk Protista. Zeven orden, 307 geslachten en ongeveer 2000 soorten worden herkend.

De meeste bruine algen wonen in mariene omgevingen. Er zijn slechts acht geslachten in zoetwaterlichamen bekend. Ze hebben de neiging om te groeien in koude, geagiteerde en beluchte wateren. De zee van de Sargasos (Atlantische Oceaan) dankt zijn naam aan de grote massa's soorten van het geslacht Sargassum die in hun wateren groeien.

Een grote hoeveelheid alginezuur wordt geproduceerd in de celwand van de Phaeophyceae en bereikt 70% van het gewicht van de algen. Deze phycocoloid wordt veel gebruikt in de industrie als stabilisator en emulgator in voedingsmiddelen, medicijnen en textiel. De wereldoogst van bruine algen bereikt drie miljoen ton per jaar.

index

• 1 Kenmerken
  • 1.1 Celwand
  • 1.2 Chloroplasten
  • 1.3 Florotannins (phaeophyceousous tannins)
  • 1.4 Ontwikkeling van de talo
• 2 Habitat
• 3 Taxonomie en subklassen
  • 3.1 Discosporangiophycidae
  • 3.2 Ishigeophycidae
  • 3.3 Dictyotophycidae
  • 3.4 Fucophycidae
• 4 Voortplanting
  • 4.1 Fokcellen
  • 4.2 aseksuele reproductie
  • 4.3 Seksuele reproductie
  • 4.4 Geslachtshormonen
• 5 Eten
• 6 Referenties

features

Bruine algen zijn meercellige organismen. De grootte varieert van een paar millimeter tot meer dan 60 meter of meer in het geval van Macrocystis pyrifera.

Celwand

De cellen zijn omgeven door een celwand die uit ten minste twee lagen bestaat. De binnenste laag bestaat uit cellulosemicrofibrillen, die de hoofdstructuur vormen.

De buitenste laag is slijmerig en bestaat uit colloïdale stoffen genaamd phycocoloides. Deze omvatten fucodiano (gesulfateerde polysacchariden) en alginezuur. De relatieve hoeveelheid van beide phycocolloïden kan variëren tussen soorten, verschillende delen van de plant en de omgeving waarin het wordt ontwikkeld..

In sommige gevallen kan de celwand afzettingen bevatten van calciumcarbonaat in de vorm van aragoniet (Padina pavonia).

chloroplasten

Chloroplasten kunnen van één tot meerdere zijn. De vorm is variabel, van laminair tot schijfvormig of lenticulair.

Ze worden gevormd door groepen van drie thylakoïden onderling verbonden door een zonale lamel. Ze hebben vier membraaneenheden. De twee buitenste membranen zijn van het endoplasmatisch reticulum (R.E.).

De membranen van de chloroplast-envelop en die van het endoplasmatisch reticulum zijn verbonden door tubuli. In sommige groepen is het buitenste membraan van het endoplasmatisch reticulum verbonden met het kernmembraan.

In deze plastiden vindt chlorofyl a, c plaats₁ en c₂. Daarnaast is er een hoge hoeveelheid carotenoïde fucoxanthine, samen met violaxanthine. Deze laatste twee pigmenten zijn verantwoordelijk voor de bruine kleur van deze algen.

In bijna alle groepen zijn er vertegenwoordigers met pyrenoïden. Deze structuren zijn massa's kleurloze eiwitten die het enzym bevatten dat nodig is voor sommige fasen van de fotosynthese.

De pyrenoïden van de Phaeophyceae bevinden zich buiten de chloroplast. Ze bevatten een korrelige substantie en zijn omgeven door het membraan van het endoplasmatisch reticulum dat is geassocieerd met de chloroplast. Een band van reservepolysacchariden vormt zich rond de pirenoid.

Florotannins (phaeophyceousous tannins)

Bruine algen produceren bepaalde tannines die zich bevinden in kleine intracellulaire insluitsels. Deze flurotanninen worden gevormd in de dictyosomen van het Golgi-apparaat. Ze zijn het product van de polymerisatie van floroglucinol.

Deze tannines bevatten geen suikers en zijn zeer reducerend. Ze zijn erg samentrekkend van smaak. Ze oxideren snel in de lucht en produceren ficofaeïne, een zwart pigment dat de karakteristieke kleur geeft aan droge bruine algen.

Er wordt gesuggereerd dat florotanninen ultraviolette straling kunnen absorberen en dat ze componenten zijn van celwanden. De meest prominente functie ervan is de bescherming tegen herbivorie. Het is bekend dat ze de glucosidasen kunnen remmen die worden geproduceerd door gastropoden die deze algen gaan eten.

Ontwikkeling van het bloemblad

De talus van bruine algen is relatief groot en complex. Verschillende soorten ontwikkeling kunnen worden gepresenteerd:

-diffuus: alle cellen in het lichaam van de plant zijn in staat te delen. Uniseriate, min of meer vertakte thalli (Ectocarpus).

-apicale: een cel in de apicale positie verdeelt zich om het lichaam van de plant te vormen. De thalli zijn afgeplat dichotom of flagellated (Dictyota).

-Tricotálico: een cel deelt en vormt een trichoom naar boven en het bloemblad naar beneden (Cutleria).

-Meristema intercalar: de meristematische celzone deelt zowel naar boven als naar beneden. De thallus is gedifferentieerd in rhizoïden, steel en lamina. Dikke groei kan voorkomen in de steel, omdat het meristeemoid in alle richtingen splitst (Laminaria, Macrocystis).

-Meristodermis: er wordt een perifere laag gepresenteerd die parallel is aan de thallus. Weefsels vormen zich onder de meristodermis (cortex). De thalli zijn dichotoom, acintated en met een centrale verdikking (Fucus).

leefgebied

Bruine algen zijn bijna uitsluitend marien. Slechts een paar soorten van acht geslachten groeien in lichamen van zoet water.

Het zijn bentische organismen (ze leven op de bodem van aquatische ecosystemen). Een paar soorten van het geslacht Sargassum ze zijn pelagisch (ze ontwikkelen zich aan de oppervlakte).

Zoetwater soorten zijn te vinden op het noordelijk halfrond, met uitzondering van Ectocarpus siliculosus. Deze kosmopolitische soort is meestal marine, maar is in zoetwaterlichamen in Australië gevonden.

De mariene Phaeophyceae zijn componenten van de mariene flora aan de kust. Ze worden verdeeld van subpolaire zones naar de evenaar. De grootste diversiteit vindt plaats in koud water van de gematigde zone.

De kelp (meestal Laminariales soorten) vormen bossen in het sublitoraal van gematigde zones, met uitzondering van de Noordpool. De pelagische soort van Sargassum ze vormen grote uitbreidingen in de bekende zee van de Sargasos in de Atlantische Oceaan.

Taxonomie en subklassen

De bruine algen werden voor het eerst erkend als een groep in 1836. De botanicus WH Harvey scheidde ze af als de subklasse Melanospermeae van de Algenklasse.

Later in 1881 kregen ze klasse status onder de naam Phaeophyceae. Later, in 1933 verdeelde Kylin het bruine zeewier in drie klassen: Isogeneratae, Heterogeneratae en Cyclosporeae. Dit voorstel werd in 1945 door Fristsch verworpen en heroverwoog slechts één klasse.

Momenteel zijn de Phaeophyceae een klasse binnen de phyllum Ochrophyta van het heterokonta sub Koninkrijk van het Protista koninkrijk. Het wordt beschouwd als een heel oud geslacht dat 150 - 200 miljoen jaar geleden ontstond.

Waarschijnlijk presenteerden de voorouderlijke bruine algen een ontwikkeling van de apicale talus. Haar zustergroepen zijn de Xanthophyceae en de Phaeothamniophyceae.

Met informatie uit moleculaire studies stellen Silberfeld en medewerkers in 2014 voor om de Phaeophyceae te scheiden in vier subklassen, gebaseerd op de verschillen in de topologieën van de fylogenetische bomen.

Binnen hen worden 18 bestellingen en 54 families herkend. Ongeveer 2000 soorten verdeeld in 308 geslachten zijn beschreven.

De subklassen van bruine algen zijn de volgende:

Discosporangiophycidae

Filaterous uniseriate en vertakt, met apicale ontwikkeling. Chloroplasten talrijk, zonder pyrenoïden. Er wordt slechts één bestelling gepresenteerd, met twee monogenerische families.

Ishigeophycidae

De talus is vertakt, terete of folioso. Het is pseudoparenchymaal, met de aanwezigheid van merg en cortex. Apicale ontwikkeling van de talus. Discoïde chloroplasten en de aanwezigheid van enkele pyrenoïden. Voldoet aan een bestelling, met twee gezinnen.

Dictyotophycidae

Ze presenteren filamenteuze of pseudoparenchymale talus. Met terminale of apicale ontwikkeling. Discoïde chloroplasten en afwezigheid van pyrenoïden. Het is verdeeld in vier bestellingen en 9 families.

Fucophycidae

Het is de grootste groep in bruine algen. De thallus is vrij variabel tussen de groepen. Het type ontwikkeling van de voorouderlijke thallus is de intercalaire. Pyrenoïden komen voor in sommige vertegenwoordigers van alle groepen. Het is opgedeeld in 12 bestellingen en 41 families.

reproduktie

Bruin zeewier kan seksuele of aseksuele voortplanting vertonen. Alle huidige voortplantingscellen van mobiele pyriforme door middel van flagellen.

Fokcellen

De voortplantingscellen hebben twee flagella die zijdelings of basaal worden ingebracht. De ene is gericht naar de achterste pool van de cel en de andere naar de voorste pool. Het voorste vlaggetje is bedekt met kleine filamenten gestructureerd in twee rijen.

Een roodachtige oogvlek verschijnt nabij de basis van de flagellen. De oculaire vlekken zijn fotoreceptoren die het mogelijk maken om de intensiteit en richting van het licht te detecteren. Vergemakkelijkt de cel om te bewegen om efficiënter te zijn in fotosynthese.

Deze oculaire vlek wordt gevormd door lipidebolletjes tussen de banden van de thylakoïden en de chloroplast-envelop. Ze werken als een concave spiegel die licht concentreert. De golflengten tussen 420 - 460 nm (blauw licht) zijn het meest effectief in bruine algen.

Aseksuele voortplanting

Het kan gebeuren door fragmentatie of door middel van propagules. Propagules zijn gespecialiseerde cellulaire structuren met apicale cellen. Deze cellen verdelen en vormen een nieuw individu.

Evenzo worden zoösporen (mobiele aseksuele sporen) geproduceerd. Deze worden geproduceerd in een sporangium van waaruit de haploïde cellen worden vrijgegeven. Ze geven aanleiding tot de gametofytische (haploïde) generatie.

Seksuele reproductie

Het kan te wijten zijn aan isogamie (gelijke gameten) of anisogamie (verschillende gameten). Oogamia kan ook voorkomen (immobiele vrouwelijke en mobiele mannelijke gameet).

De levenscyclus is haplodiplontic (een diploïde en een haploïde generatie worden afgewisseld). Het kan isomorf zijn (beide generaties zijn vergelijkbaar) of heteromorf (morfologisch verschillende generaties). Afhankelijk van de groep kan de gametofyt (haploïde) of de sporofyt (diploïde) de overhand hebben.

In sommige groepen, zoals de orde Fucales, is de levenscyclus diplomatiek (de haploïde fase is beperkt tot de gameten).

Bruine algen presenteren twee soorten structuren voor seksuele voortplanting. Sommige zijn multiloculair, aanwezig in gametofyten en sporofyten die mobiele cellen produceren. Anderen zijn niet-gecentreerd, alleen aanwezig in sporofyten en produceren mobiele haploïde sporen.

Geslachtshormonen

Sekshormonen (feromonen) zijn stoffen die voorkomen tijdens seksuele voortplanting. In het bruine zeewier hebben ze de functie om de explosieve afscheiding van de mannelijke gameten uit de anteridia uit te voeren. Evenzo trekken ze mannelijke gameten aan voor vrouwelijke.

Deze hormonen zijn onverzadigde koolwaterstoffen. Ze zijn zeer vluchtig en hydrofoob. Zeer weinig hoeveelheden worden vrijgegeven per cel per uur.

De perceptie van feromonen is geassocieerd met een hydrofobe aard die de ontvangende cel (mannelijke gameet) wordt waargenomen. De aantrekkingskracht werkt niet verder dan 0,5 mm van de vrouwelijke gameta.

feeding

Bruine algen zijn autotrofe organismen. Het product van de accumulatie van fotosynthese is mannitol. De reservecomponent op lange termijn is laminarine (glucanpolysaccharide).

De concentratie van mannitol in de cellen kan stijgen of dalen in verband met het zoutgehalte van het medium. Dit draagt ​​bij aan de osmoregulatieprocessen van de alg en wordt blijkbaar niet bepaald door fotosynthese.

De fotosynthetische capaciteit van bruine algen wordt gestimuleerd door blauw licht. Dit fenomeen komt alleen voor in deze groep en verbetert de efficiëntie om kooldioxide op te vangen. Dit kan te maken hebben met het soort pigmenten dat aanwezig is in hun chloroplasten.

referenties

1. RM Forster en MJ Dring (1994) Invloed van blauw licht op de fotosynthetische capaciteit van zeeplanten uit verschillende taxonomische, ecologische en morfologische groepen, Europese. Journal of Phycology, 29: 21-27.
2. Lee R (2008) Phycology. Vierde editie. Cambridge University Press, VK. 547 pp.
3. Reviers B, F en S Draisma Rousseau (2007) Classificatie van de Phaeophyceae van vroeger tot nu en huidige uitdagingen. In: Brodie J en J Lewis. Het ontrafelen van de algen, het verleden, heden en toekomst van algen systematisch. CRC Press, Londen. P 267-284.
4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, Rousseau F en B Reviers (2011) Systematiek en evolutionaire geschiedenis van pyrenoid dragende taxa in bruine algen (Phaeophyceae), European Journal of Phycology 46: 361-377.
5. Silberfeld T, Rousseau F en B Reviers (2014) Een bijgewerkte indeling van bruine algen (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.