Огляд відділів хромофітових водоростей (Stramenopiles)

1. Stramenopiles

доктор біологічних наук,
професор
О.Є. Ходосовцев
Херсон - 2016
18.03.2017
1

2. План лекції

1. Огляд відділів хромофітових
водоростей
2. Огляд відділів гетеротрофних
страменопілів
3. Філогенетичні зв’язки
18.03.2017
2

3. 1. Огляд відділів хромофітових водоростей (Stramenopiles)

18.03.2017
3

4.

18.03.2017
4

5.

Головні ознаки страменопілів
1. Джгутики гетероконтні, один гладкий, другий з
пірчастою мастигонемою спеціальної будови
(ретронема), який складається з трьох частин: базальної
(яка прикріплюється до периферичного дублету
аксонемальни трубочок, 0,2-0,3 мкм), проміжної (порожній
циліндр, що складається з субодиниць, що розташовані
паралельними, спірально закрученими рядами, 0,2-2,0
мкм) та термінальної (фібріла з одного ряду субодиниць).
Схема будови спермія
Laminaria Lam.:
ма – мастигонема
(ретронема);
пж – передній джгутик;
м – мітохондрія;
я – ядро;
хл – хлоропласт
(родопласт);
зж – задній джгутик.
18.03.2017
2.
3.
4.
Мітохондрії з трубчастими кристами.
Гетеротрофні та автотрофні організми.
Автотрофні хромофітові водорості об’єднуються у 7
відділів, які:
4.1 Містять хлорофіл а + c.
4.2. Мають вторинно-симбіотичний родопласт з 4
мембранами, з пластидною ЕПС що переходять в
ядерну оболонку (крім Rhaphidophyta).
5

6. Відділ Raphidophyta

50 видів
Головні ознаки відділу
1.
2.
3.
4.
5.
Vacuolaria viridis Cienk.
18.03.2017
6.
7.
8.
9.
Клітини вкриті тільки плазмалемою.
Наявність глотки.
Джгутики субапікальні, виходять з глотки.
Тип мітозу закритий, центріолі відсутні,
полярними структурами веретена поділу є
базальні тіла джгутиків.
Тип пластид: вторинно симбіотичні
родопласти з 4 мембранами та
родопластною ЕПС, що не переходить у
ядерну оболонку.
Пігменти: хлорофіл а + с, фукоксантин.
Запасаюча речовина – олія.
Еджективні органоїди: мукоцисти, трихоцисти.
Монадний морфологічний тип.
6

7.

Vacuolaria
18.03.2017
Goniostomum
(Фото І.Ю. Костікова)
7

8. Відділ Chrysophyta

800 видів
Головні ознаки відділу
1.
Chrysamoeba tenera Matv.
2.
3.
4.
5.
6.
Gephyrocapsa sp.
18.03.2017
7.
8.
9.
Клітинні покриви: лусочки (органічні або
кремнеземові), панцир (кремнеземовий),
будиночки (органічні або мінералізовані),
клітинна оболонка (пектинова), або вкриті лише
плазмалемою.
Джгутики субапікальні, із мікроскопічними
лусочками, зустрічаються в гаметах та зооспорах.
Характерна особливість - наявність у
життєвому циклі стадії ендогенних
кремнеземових цист.
Мітоз відкритий, з двома ризопластами.
Стигма в хлоропласті.
Пігменти: хлорофіл a + c, фукоксантин, запасаюча
речовина - хризоламінарін (в цитоплазмі).
Еджективні органоїди: дискоболоцити.
Псевдоподії, ризоподії, щупальці.
Морфологічні типи: амебоїдна, кокоїдна, нитчаста.
8

9.

Mallomonas
Кремнеземова циста
(Фото І.Ю. Костікова)
18.03.2017
9

10. Відділ Eustigmatophyta

12 видів
Головні ознаки відділу
1.
2.
3.
4.
Chlorobotris regularis
(W. West) Bohl.
5.
6.
7.
Клітинна оболонка пектинова.
Джгутики апікальні, зустрічаються в зооспорах та
гаметах.
Мітоз закритий, центріолі відсутні, є ризопласт.
Наявність у монадних стадій унікального
фоторецепторного апарату (стигми),
розташованого у цитоплазмі біля основи
джгутиків. Вона складається з осміофільних
глобул, які не оточені мембраною.
В зооспорах ЕПС хлоропласта в ядерну оболонку
не переходить.
Пігменти: хлорофіл a + c, запасаюча речовина –
хризоламінарін (в цитоплазмі).
Кокоїдний морфологічний тип (одноклітинні або
колоніальні).
Vischeria stellata (Chod.) Pasch.
18.03.2017
10

11.

Фоторецепторний
апарат
евстигматофітових
водоростей
Eustigmatos
18.03.2017
(Фото І.Ю. Костікова)
11
Vischeria

12. Відділ Bacillariophyta

10 000 видів
Головні ознаки відділу
1.
2.
Cyclotella operculata
(Grun.) Lemm.
3.
4.
5.
18.03.2017
Navicula pupula Kutz.
Клітинні покриви представлені кремнеземовим
панциром, якій складається з гіпотеки та епітеки.
Джгутик один (другий редукований), апікальний,
нерухомий, аксонема описується формулою 9 +
0, зустрічається в гаметах.
Мітоз відкритий, центріолі відсутні.
Пігменти: хлорофіл a + c, фукоксантин,
запасаюча речовина – хризоламінарін (в
цитоплазмі).
Кокоїдний морфологічний тип (одноклітинні або
колоніальні).
12

13.

Hantzschia
18.03.2017
Rhopalodia
Caloneis
(кремнеземовий панцир)
(Фото І.Ю. Костікова)
13

14. Відділ Phaeophyta

1500 видів
Головні ознаки відділу
Fucus vesiculosus L.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Клітинна оболонка целюлозно-пектинова з
альгінатами.
Джгутики латеральні, в зооспорах та гаметах.
Мітоз напіввідкритий, центріолі присутні.
Стигма в пластиді.
Пігменти: хлорофіл a + c, фукоксантин,
запасаюча речовина – ламінарін (в цитоплазмі).
Морфологічні типи: гетеротрихальний,
паренхіматозний.
Ectocarpus siliculosus Dillw.
18.03.2017
14

15.

Laminaria
18.03.2017
Fucus
15

16. Відділ Xanthophyta

600 видів
Головні ознаки відділу
1.
Botrydium granulatum
(L.) Grev.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Клітинна оболонка пектинова, целюлознопектинова, часто насичена солями заліза,
марганцю, кремнеземом.
Джгутики апікальні, субапікальні.
Мітоз закритий, є центріолі, є ризопласт.
Стигма в пластидах.
Пігменти: хлорофіл a + c, характерна
особливість - відсутність жовтого ксантофілу
фукоксантину.
Запасаюча речовина – хризоламінарін ( в
цитоплазмі).
Морфологічні типи: монадний, гемімонадний,
кокоїдний, амебоїдний, сарциноідний,
трихальний, гетеротрихальний, сифональний.
Mischococcus confervicola Nag.
18.03.2017
16

17.

Botrydiopsis
Characiopsis
Tribonema
(Фото І.Ю. Костікова)
18.03.2017
17

18. Відділ Dictyochophyta

40 видів
Головні ознаки відділу
1.
2.
Dictiocha fibula Ehr.
3.
4.
5.
18.03.2017
Покрови з слизової капсули та
кремнеземового скелету (полі трубки) над
плазмалемою, рідше органічні лусочки.
Джгутики апікальні ( на відміну від всіх інших
хромофітових водоростей, у диктиохофіт
відсутні джгутикові корені. Базальні тіла
джгутиків асоційовані безпосередньо з
ядерною мембраною.
Аксоподії.
Пігменти: хлорофіл a + c, фукоксантин,
запасаюча речовина – хризоламінарин.
Морфологічні типи: монадний (є також
гетеротрофи, що втратили фотосинтезуючий
апарат).
18

19.

Жива клітина
Dictyocha
Кремнеземовий скелет
(Фото І.Ю. Костікова)
18.03.2017
19

20. 2. Огляд філем гетеротрофних страменопілів

18.03.2017
20

21.

Тип Opalinata
400 видів
Opalina ranarum
Мають чисельні однакові ядра та
джгутики, статевий процес – копуляція.
Опаліни є коменсалами земноводних.
18.03.2017
21

22.

Тип Bicosoecida
Гетероконтні
джутиконосці,
клітини яких
часто знаходяться
у ковпачках “lorica”.
Зустрічаються як
вільноіснуючі у морях
та прісних водоймах.
Bicosoeca petiola
18.03.2017
22

23.

Відділ Oomycota
Saprolegnia
18.03.2017
23

24.

Відділ Labyryntulomycota
Labyryntula
18.03.2017
24

25.

Тип Hyphochytryomycota
Rhizidiomyces
18.03.2017
25

26. 3. Філогенетичні зв’язки

18.03.2017
26

27.

18.03.2017
27

28.

18.03.2017
28

29.

18.03.2017
29

30.

18.03.2017
30

31.

18.03.2017
31

32.

18.03.2017
32

33.

18.03.2017
33

34.

18.03.2017
34

35.

18.03.2017
35

36.

18.03.2017
36

37. Філогенетичні зв’язки

1.
2.
3.
4.
5.
18.03.2017
Рослини-страменопіли виникли близько 300 млн. років
тому (Мезозой).
Фенотипічні та генотипічні ознаки свідчать про тісну
спорідненість хромофітових водоростейстраменопілів, які мають спільне походження і
утворюють єдину філу органічного світу.
Встановлено тіснішу спорідненість між Xanthophyta та
Phaeophyta, Chrysophyta та Eustigmatophyta.
Найближчими гетеротрофними організмами є
грибоподібні організми – Oomycota, Labyrintulomycota
та найпростіші – Opalinida, Bicosoecida.
Група страменопілів близька до царств
Chrysoleucobyonta (Кусакин, Старобогатов, 1973),
Chromista (Cavalier-Smith, 1986), Неterocontes
(Кусакин, Дроздов, 1998).
37

38. Рекомендована література:

1.
2.
3.
4.
5.
6.
18.03.2017
Кусакин О.Г., Дроздов А.Л. Филема органического мира. Ч.2.
Прокариоты и низшие эукариоты. – С.-Пт.: Наука, 1998ю – 478 с.
Маргелис Л. Роль симбиоза в эволюции клетки. – М.: Мир, 1983.
– 352 с.
Масюк Н.П. Эволюционные аспекты морфологии
еукариотических водорослей. – К.: Наук. думка, 1993. – 256 с.
Масюк Н.П., Костіков І.Ю. Водорості в системі органічного світу. –
К.: Академперіодіка, 2002. – 178 с.
Cavalier-Smith T. A revision six-kingdom system of life // Biol. Rev. –
1998. – 73. – P.203-266.
Cavalier-Smith T. Membrane heredity and early chloroplast evolution
// Trends in Plant Sci. – 2000. – 5, N4. – P. 174-182.
38