View
246
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
1/11
DOMENIUL EUCARIOTA
REGNUL PROTISTA
Diviziunea Rhodophyta
Algele roii cuprind aproximativ 3 700 de specii. Dimensiunile lor sunt variabile, de la
civa microni pn la 1 m lungime.
Caractere generale
unt alge eucariote !"n ma#oritate marine$ cu mor%ologie divers.
&iclul de de'voltare este adesea trigenetic diplohaplofazic !gameto%it (aploid, un
carposporo%it i un tetrasporo%it ) diploide$ sau digenetic heteromorf haplodiplofazic.
*rintre algele roii sunt specii epifitei specii para'ite pe di%erite plante, ori pe alte alge
roii. +pi%itismul este "ntlnit des "n ecologia rodo%itelor i repre'int un mod de convieuire
cu specii ale algelor brune. n ca'ul para'itismului, cnd ga'da i para'itul sunt alge roii i
%oarte "nrudite "ntre ele, %enomenul este numit adelfoparazitism.
Caractere particulare rodofitelor
Algele roii dein plastide cu pigmeni speci%ici. *lastidele !cromatoforii$ sunt adesea
semilic(ide i repre'int sediul urmtorilor pigmeni- cloro%il !a/ i d/$ carotenoi'i i
%icobiline icobilinele intr "n alctuirea %icobili'omilor ataai de tilacoide i sunt
repre'entate deficoeritrin, alloficocianin, ficocianin) pigmeni caracteristici rodo%itelor i
probabil provenii de la ciano%ite prin endosimbio'.
&elulele algelor roii sunt mai puin evoluate avnd un cromato%or mic central i stelat,
"n mi#loc cu un pirenoid incolor )la bangee!ig. 1$, iar laflorideecromato%orii cu pirenoi'i
sunt sub %orm de plac, panglic ori stea !adesea reticulai$ cu dispunere parietal.&a produs de metabolism, algele roii conin amidonul de floridee!mai asemntor cu
glicogenul dect cu amidonul$, situat extraplastidial sub %orm de gruncioare discoidale ce
"ncon#oar nucleul sau plastidele.
Dintre produsele metabolice mai importante din punct de vedere economic menionm
agarul i caraghenul. Aceste substane se pot extrage din specii ale genului Ceramium,
"ntlnit "n 2area eagr i din specii ale genurilor Gelidium i Gracilaria.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
2/11
*eretele celular este alctuit dintr4un schelet fibrilar inclus "ntr4o substan amor%
!matrix). c(eletul este %ormat din celuloz sau xilan, iar matrixul din polimeri ai galacto'ei
numii galactani (agar-agar i caraghen$. 2atrixul este mucilaginos i d algelor roii
%lexibilitatea caracteristic i textura lunecoas.
Aceast textur "mpiedic coloni'area algelor de ctre epi%ite care ar reduce supra%aa de
expunere la radiaiile solare. *ereii celulari se pot impregna cu substane produse de
citoplasm sau cu substane exogene ca sruri de calciu, carbonai de stroniu i magne'iu !la
repre'entani ai %amiliei Corallinaceae-Fig.$.
ig.114 Corallina sp.(dup !onescu, "eterfi din #igula)
&arbonatul de calciu depo'itat "n pereii celulari ar putea %i %olosit de alge ca surs de&5necesar "n %otosinte'.
Dintre speciile %amiliei Corallinaceaese cunosc %osile vec(i de aproape 700 milioane de
ani. *e supra%aa reci%elor de corali, algele coraline %ac o crust care a#ut la stabili'area
structurii coralilor participnd ast%el la supravieuirea acestora.
n ultimii ani coralii din *aci%icul de ud sunt "n pericol %iindc o bacterie portocalie
strlucitoare cau'ea' o boal letal algelor coraline.
6a algele roii in%erioare, "n #urul celulelor exist mucilagii, care con%er o protecie
suplimentar pereilor celulari destul de subiri.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
3/11
%ig.1 Chrothece mobilis
celul cu cromato%or i pirenoid !dup *eter%i, onescu
din *asc(er
ig. 13 )$ntithamnion defectum
mor%ologia general a unui cladom !dup *eter%i,
onescu din 2igula$
&elulele sunt uninucleate !$ntithamnion-Fig.%$ sau plurinucleate !Callithamnion),iar
nucleul are dimensiuni de ordinul micronilor !1 ) 8 9$. 6a&atrachospermum, nucleul apare
optic vid %iindc substana cromatic este %oarte puin sau concentrat "n nucleol.
2ito'a este de tip clasic sau de tip callible%aridian !descris de la genul Calliblepharias-
Fig.'$: "n loc de centrioli, care apar la multe alte eucariote, algele roii au centri organi'atori
de microtubuli numii inele polare.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
4/11
ig. 1; )"orphra sp.
eciune prin tal cu carpogoni.
!dup *.A.5buc( din
2.o$
ig. 1? ) Calliblephars ciliata.
(dup "eterfi,!onescu din
ino*a)
ig.1@ ) nterconexiuni aprute "n
cito>ine' !dup .B.tern$
2ulte alge roii produc terpenetoxice !compui re'ultai din polimeri'area moleculei de
i'opren$ care dunea' erbivorelor acvatice. Cnele terpenoide de la algele roii au activitate
antitumoral i sunt testate pentru posibila lor utili'are ca substane anticancerigene.
Cnele genuri, cum ar %i"orphra, au talul alctuit din 1 sau straturi de celule unite de
un strat gelatinos cu o consisten %erm !ig 1;$. Alte genuri au talul %ilamentos, rami%icat, cu
cretere apical pe seama unei celule "n %orm de cupol.
6a %loridee !de exemplu la Ceramiales$ se observ %enomenul de sinaps i transmutaie
a genomului celular "nvecinat. nterconexiunile celulare, "n ca'ul %ilamentelor pluricelulare se
reali'ea' prin nite caviti secundare care apar "n citoc(ine' !ig. 1@$.
Talul
ipul dominant de tal este cladomul!structur evoluat$, alturi de corpuri vegetative
unicelulare, cenobiale i %ilamentoase. &ladomul are %orma unui cordon cilindric !ax$, moale,
cu aspect inelat, la %iecare inel gsindu4se un verticil de pleuridii care se prind de ax printr4o
celul numit celul coxal.
&ladomul, la %ormele mai puin evoluate, se de'volt pe o structur protonematic de tip
heterotrich: la %ormele mai evoluate stadiul protonematic dispare. +voluia cladomului s4a
reali'at pe dou direcii evolutive-
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
5/11
Cna din direcii a dus spre cladomul de tip fucoid!asemntor talului de la alga
brun din genul Fucus$. Acest tal este aplati'at sau cilindric, %r apendici cu
structur plectenc(imatic !Chondrus$:
&ea de4a doua direcie a dus spre cladomul de tip rodomeloid !"olsiphonia,+asia$ care va evolua spre %orma %run'elor de la cormo%ite !ig 17, 1E.$.
ixarea de substrat se reali'ea' prin ri'oi'i !Ceramium$ sau prin dermoid !lirea
membranei ba'ale a celulei ri'oidale )"hllophora ( Fig. )$. 2ulte alte specii au talul
%ixat de substrat prin ba'a celulei cu care intr "n contact, ba' care se lete i capt %orme
caracteristice.
ig.17 )"olsiphonia *iolacea.
(dup !onescu)
ig. 18 )"hllophora membraniflora.
(dup "eterfi, !onescu din ino*a)
ig. 1E +asa elegans.
(dup "eterfi, !onescu din
ino*a)
nmulirea
Bodo%itele se "nmulesc asexuat prin spori imobili. Acetia se %ormea' "n sporociti "n
numr de unu !monospori$ sau patru !tetraspori$. etrasporii se %ormea' "n tetrasporangi,
prin meio', pe generaia diploid numit tetrasporofit.Dac condiiile sunt %avorabile, sporii
se %ixea' pe substrat i prin mito'e repetate dau natere unei noi alge roii productoare de
spori.
nmulirea sexuat este larg rspndit printre algele roii pluricelulare i implic un
ciclu de de'voltare complicat.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
6/11
&el mai simplu ciclu de de'voltare const "n alternana a dou generaii multicelulare-
una (aploid productoare de gamei numit gameto%it, i una diploid, productoare de spori,
numitsporofit. =ameto%itul produce gametociti "n care se %ormea' gamei aconi. =ametul
mascul !numit spermatie$ se %ormea' "n spermatocist, iar gametul %emel !numit oosfer$
apare "n carpogon.&arpogonul apare pe acelai gameto%it, ca i spermatocistul, rmnnd
ataat de acesta. 6a bangee ,unde carpogonul nu are trichogin !specia tipic "orphra
leucosticta$ spermatiile se %ormea' "ntr4un spermatocist provenit dintr4o celul vegetativ.
*rin divi'iune celular repetat se %ormea' pn la 18 de spermatii %oarte mici care vor %i
puse "n libertate prin geli%icarea membranei celulare. permatiile sunt imobile i a#ung pasiv
la carpogoane, unde se %ixea' deasupra unei papile. Dup germinare apare un tub prin care
nucleul mascul trece "n carpogon i %u'ionea' cu nucleul acestuia. ecundarea carpogonului
este urmat de apariiazigotului, care va produce pn la 3 de carpospori. &arposporii la
"nceput sunt ameboidali, apoi se "ncon#oar cu o membran. iecare carpospor germinea' pe
testa de la genul Chonchus !lamelibran(iate$ dnd %ilamente cunoscute sub numele de
Choncocelis!sporo%it$. poro%itul, dup meio'a des%urat "n sporociti, produce monospori
ce vor genera noi taluri, (aploide, repre'entnd "n %apt specia propriu4'is 4"orphra
leucosticta ( Fig./) . &iclul este deci haplodiplobiont digenetic heteromorf.
ig. 0 ) ciclul de via la genul"orphra sp.(+up
"eterfi, !onescu).
6a %loridee carpogonul pre'int o prelungire numit trichogin, care are rolul de a prelua
spermatiile a#unse "n mod pasiv la carpogon. 6a contactul spermatiei cu tric(oginul
membranele se resorb i nucleul acesteia migrea' prin tric(ogin pn la oos%er !situat la
ba'a carpogonului$ cu care %u'ionea'.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
7/11
Figotul diplod re'ultat produce civa carpospori diploi'i care vor %i eliberai "n ap.
Dac supravieuiesc, acetia se %ixea' pe substrat i dau natere la un sporo%it ce va produce
spori (aploi'i prin meio' sporic. Din sporii (aplo'i cresc gameto%ii ce vor "nc(ide ciclul de
de'voltare.
e crede c algele roii au cptat alternana de generaii devreme "n istoria evoluiei lor,
ca rspuns adaptativ la lipsa gameilor masculi %lagelai. n lipsa %lagelilor %ecundaia poate %i
mai mult o c(estiune de ans, nu consecina %aptului c apariia 'igotului este relativ rar.
Alternana de generaii este privit ca o adaptare care crete numrul i diversitatea
genetic a indivi'ilor noi aprui dup %ecundaie. Cn sporo%it multicelular poate produce mai
muli i mai diveri spori (aploi'i dect ar produce un singur 'igot prin meio'. Gene%icii
ecologice i genetice similare apar prin alternana de generaii i la alte alge !ver'i, brune$ i
la brio%ite.
6a multe alge roii %loridee !"olsiphonia$, nucleul 'igotului se divide repetat, prin
mito', producnd o a treia %a' ) carposporofitul diploid. &arposporo%itul rmne ataat de
gameto%it i este (rnit de acesta. &nd carposporo%itul a#unge la maturitate, mito'a are loc "n
celulele apicale re'ultnd carpospori. &arposporii, eliberai "n ap, se %ixea' pe substrat i
dau natere la ali sporo%ii diploi'i, separai de carposporo%ii, numii tetrasporofi0i (Fig.).
ig.1 ) ciclul de via la"olsiphonia sp(
1.2.3tern).
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
8/11
2ito'a are loc "n sporocitii tetrasporo%itului i este urmat de %ormarea sporilor "n
grupe de cte patru !tetraspori$. Deci, tetrasporii %ormai "n tetrasporociti sunt (aploi'i i prin
germinare vor da natere la gameto%ii.
6a unele rodo%ite, o copie a nucleului 'igotului diploid produs mitotic este trans%erat
la o alt celul a gameto%itului. &elula ga'd ) numit celul auxiliar4 servete ca surs de
nutriie pentru mito'ele repetate ale nucleului adoptat. *roli%erarea %ilamentelor diploide, din
celulele auxiliare, generea' un carposporo%it i carpospori.
Alteori, copii multiple ale nucleului 'igotului diploid a#ung prin celule lungi tubulare
!ooblasteme)"n mai multe 'one ale talului i sunt depo'itate "n mai multe celule auxiliare
adiionale. Apoi %iecare nucleu diploid produce mai muli carposporo%ii care eliberea' mai
muli carpospori "n ap. Ast%el un singur nucleu 'igotic produce pn la ; ?00 de carpospori.
n conclu'ie, ciclul de de'voltare al algelor roii cuprinde trei %a'e-gametofitul haploid,
carposporofitul i tetrasporofitul (ca faze diploide$. &iclul este deci diplohaplobiont
trigenetic heteromorf.
+tapa carposporo%itic este privit ca o cale de multiplicare a re'ultatelor reproducerii
sexuate, cnd rata de %ecundaie este sc'ut.
Alternana de 3 generaii este unic la algele roii. 2uli carposporo%ii i muli
carpospori, pornind de la un singur 'igot, a "nsemnat calea prin care algele roii au "n%rnt
lipsa %lagelilor.
Ecologie
&u excepia unui numr mic de specii !&atrachospermum, 4emanea, etc.$ care triesc "n
ape dulci, curate, repe'i, "n 'ona montan, algele roii sunt marine. oate speciile triesc
%ixate pe pietre, pe coc(iliile molutelor, pe alte alge !de regul sunt epi%ite$, "ns se cunosc i
specii endo%ite i c(iar para'ite. Algele care triesc la adncimi mari "n apa mrilor auculoarea rou4aprins: aceleai alge, dac triesc la adncimi mai mici capt o culoare mai
glbuie. c(imbarea culorii este explicat de teoria lui +ngelman con%orm creia
predominarea unui pigment sau a altuia, "n %uncie de adncime, este legat de intensitatea i
componena ra'elor de lumin care ptrund la di%erite adncimi.
Importana economic
Din algele roii se extrage agar4agarul, %olosit "n co%etrie, industrie i laboratoare demicrobiologie pentru prepararea mediilor nutritive. Cnele specii sunt comestibile !"orphra$.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
9/11
Filogenie
Algele roii sunt exclusiv acvatice, cu gamei i spori ne%lagelai. Din acest motiv
originea lor este controversat. Anumite caractere bioc(imice i citologice apropie rodo%itele
de ciano%ite, sugernd vrsta mare a acestui grup. otui trebuie menionat c %icobilinele
rodo%itelor nu sunt de acelai tip cu cele de la ciano%ite.
n acelai timp, rodo%itele sunt deosebite %a de toate celelalte alge prin urmtoarele
caractere- nu au stadii %lagelate, conin cloro%ila d/ !pe lng cloro%ila a/$, %icoeritrin,
%icocianin, sinteti'ea' ca substan de re'erv amidonul de %loridee !un compus intermediar
"ntre amidon i glicogen$, ciclul de de'voltare este trigenetic i pot avea celule plurinucleate
prin sinapse i plasmogamie.
De aceea unii algologi consider c rodo%itele pot avea originea "ntre cripto%ite de tipul
2hodomonas, sau "ntr4un grup ancestral comun i disprut la care nu erau %ixate caracterul
monadoid sau cel ameboidal i nici sexualitatea.2hodomonasconine %icobiline, amidon de
%loridee, nucleu eucariot cu nucleol i nu conine stigm.
Din bangeele in%erioare au evoluat %lorideele cu urmtoarele caractere de superioritate-
tal cladomi'at, cromato%or stelat i parietal, plasmodesme "ntre celule, oogon cu tric(ogin.
Clasificare
Bodo%itele sunt grupate "n &lasa2hodophceaecu dou ubclase-&angiophcidae i
Florideophcidae.
SubclasaBangiophycidae
Beunete rodo%itele cu carpogonul re'ultat din celule vegetative, %r tric(ogin: ciclul de
de'voltare este (aplo%a'ic sau digenetic (eteromor% cu gameto%it dominant. peciile sunt
grupate "n mai multe ordine. Cn repre'entant este genul "orphra, larg rspndit "n 'ona
litoral att a mrilor din nord, ct i a mrilor din sud !ig.$.
SubclasaFlorideophycidae
Aceste rodo%ite au celule cu cromato%ori parietali, %r pirenoi'i. &elulele comunic
"ntre ele prin plasmodesme. &arpogonul are tric(ogin.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
10/11
ig. )"orphra sp.(dup
".$.5buch din #.6.Gorlen7o)
ig. 3 )&atrachospermum sp.
4aspect exterior al talului4!dup
*.A.5buc( din 2.o$
ig. ; )4emnaea catenata
4tal cu spermatociti4!*eter%i,
onescu din Finova$
Ord.Nemalionales
&uprinde i specii dulcicole !&atrachospermum, 4emanea$. alul este un cladom uni4
sau multiaxial, iar ciclul de de'voltare %r tetrasporo%it tipic.
=enul &atrachospermum are talul "n %orm de arbust rami%icat, de consisten
muco'itar i culoare mslinie4verde sau albastr4argintie !ig.3$.
=enul4emaneatriete "n rurile repe'i, cu ap rece. alul are aspectul unei perii cu
%ilamente nerami%icate cu lungime de 1041? cm i grosimea de 1 mm !ig.;$. Are culoare
violet4"nc(is sau mslinie. *re'int nite um%lturi noduroase !desen curs$. e %ixea' de
substrat printr4un disc.
Ord. Cryptonemiales
&uprinde specii marine i cteva dulcicole. =ameto%itul i sporo%itul sunt identici
mor%ologic. &elulele auxiliare se de'volt pn la %ecundarea carpogonului i sunt reparti'ate
pe tal la o anumit distan de carpogon.
Bepre'entantul ordinului este+udresnaa, rspndit "n mrile sudice. alul are aspectul
unui arbore rmuros cu consisten mucoas i culoare ro' !ig?$.
n acest ordin este inclus i %amilia Corallinaceaecu repre'entanii rspndii mai ales
"n mrile tropicale.
Ord. Ceramiales
+ste cel mai bogat "n specii. e caracteri'ea' prin celulele auxiliare ce se di%erenia'numai dup %ecundarea carpogonului "n vecintatea acestuia. 5oblastemele nu se %ormea'.
7/26/2019 Curs 2 Rhodophyta
11/11
=enul Callithamnionare talul "n %orm de arbust rami%icat, alctuit dintr4un rnd de celule
plurinucleare !ig.@$. Alte genuri au aspectul exterior mai complicat. De exemplu+elesseria
are aspect de %run' cu nervur penat !ig.7$.
Bepre'entant tipic al ordinului este genul"olsiphonia, rspndit att "n mrile sudului
ct i "n cele din nord. alul are aspectul unui arbust rmuros de culoare mslinie, cu ramuri
terminate printr4o celul ce se divide. alul este de tip r(odomeloid per%ect !ig.8$.
ig. ? 4 +udresnaa*erticillata
a ) protal primordial!protonema$b ) sistem de cladomocomplet de'voltat !dup*eter%i, onescu dinFinova$
ig. @ ) Callithamnioncormbosum
4 aspect general al talului.!dup *eter%i, onescu din
Finova$
ig. 7 )+eleseriasanguinea
4aspect general4dup*eter%i, onescu din
Finova$
ig.8 4"olsiphonia*iolacea
4aspect general al talului4!dup onescu$
Recommended