A földkerekség teljes felületén szinte minden víztömegben megtalálható egy olyan egyedi organizmus, amely összetételében növényre hasonlít, akár egy algára.
Mi az algák
Az algák az egysejtű vagy többsejtű szervezetek egy speciális csoportja, amelyek főleg a vízi környezetben élnek. Ez az alacsonyabb rendű növények meglehetősen nagy csoportja. Élőhelyük olyan nagy, hogy mindenhol megtalálhatók, mind az óceánokban, mind a tengerekben, tavakban, folyókban, más víztestekben, nedves talajon, sőt fakéregben is.
Az algák egysejtű protozoák és többsejtű gyarmati egyedek is. A többsejtű algák héjai cellulózból állnak, amelyek a végüktől kapcsolódnak egymáshoz.
Nincs gyökérrendszerük. Ehelyett az algák speciális folyamatok – rizoidok – segítségével kötődnek a felszínhez.
Az algák a szerves anyagok fő forrásai az egész Földön. Szinte minden tápláléklánc velük kezdődik. Sőt, a vízi környezet számos lakója számára táplálékforrásként szolgálnak.
Az algák műtrágya, takarmány készítésére is alkalmasak, és természetesenember is fogyaszthatja.
Az algák eredete
Még mindig nincs konszenzus az algák eredetét és pontos életkorát illetően, mivel az ilyen típusú élőlények sokféleséggel rendelkeznek. Ráadásul egyetlen példányt sem őriztek meg fosszilis példányok, és lehetetlen megállapítani, hogy ez az élőlényfaj milyen fejlődési szakaszokon ment keresztül.
A biológusok szerte a világon meg vannak győződve arról, hogy a világon egyetlen növény sem hasonlítható össze a hínár gyógyító erejével, mivel létezik egy elmélet a tengeri élet eredetéről, ami azt jelenti, hogy egyedülálló biológiai összetételt tartalmaznak.
Van azonban olyan vélemény, hogy a zöld és sárga algák körülbelül 3 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg a Földön. Kezdetben egysejtűek, majd csak ezután gyarmati formában keletkeztek. Az ilyen típusú organizmusok megjelenése pedig oxigénatmoszféra és ózonréteg kialakulásához vezetett a Földön, ami később élet születéséhez vezetett. Körülbelül egymilliárd éve jelentek meg többsejtű komplex algák.
Algafajok
A modern biológia több mint 30 ezer algafajt ismer. Azonban mindegyik kombinálható speciális csoportokba:
- Euglenaceae vagy egysejtűek. A legkisebb algák.
- Pirofita algák, amelyek membránja cellulózból áll.
- Diatomák. Ezek úgynevezett kettős héjú cellákból állnak.
- Arany alga. Itt lehet találkozni egysejtűekkel és többsejtűekkel is, azonban mindegyik édesvízi arany vagy barna-sárga.
- Sárga-zöld. Nagyon gyakranösszevonva az előző csoporttal.
- Zöldek. Szabad szemmel is kimutathatók, például a fák kérgén.
- Szenes alga. Ezek már többsejtű algák, melyeket gyakran zölddel kombinálnak. A szár magassága 2,5 cm és 10 cm között van.
- Vörös alga. Azért nevezik őket így, mert összetételükben egy speciális elem – a fitoeritrin – van jelen, amely vörösre színezi őket. Ezek az algák főleg a tengerek nagy mélységeiben élnek.
- Barna alga. A legtökéletesebb megjelenés. Nagy mélységben élnek, és képesek bozótosokat létrehozni, például a Sargasso-tengerben. Rizoidjaik szorosan a felszínhez tapadnak, így szinte lehetetlen leszakítani őket.
A algák elterjedése a természetben
A létezés módja szerint az algák két nagy csoportra oszthatók: víziek és szárazföldön – a vízen kívül – élnek.
A víz viszont több kategóriába sorolható:
- Planktonic. A vízben vannak felfüggesztve. Ugyanakkor teljesen alkalmazkodtak ehhez az életmódhoz.
- Benthic. A tározók alján élnek.
- Perifitikus. Víz alatti sziklákon élnek, a mélytengeri objektumok benőttek.
- Neuston. Ez az algafaj félig elmerült állapotban lebeg. Az egyik rész a víz felszíne felett van, a másikat vízbe kell meríteni.
A szárazföldön élő algák két alcsoportra oszthatók:
- Aerophyton. Növekvő algákföldi tárgyak, leesett tárgyak, tuskók.
- A talaj felszínén növekvő algák.
A fenti fajokon kívül vannak olyanok, amelyek sós vízben, havon vagy jégen élnek, és mészkő aljzatban is élnek.
Hogyan szaporodnak az algák
Foglalkozzunk a cikk fő kérdésével. A természetben az algák háromféleképpen szaporodnak. Mindegyiknek megvannak a maga sajátosságai.
- Az algák vegetatívan szaporodnak. Ez egy olyan szaporodási módszer, amelyben egy felnőttet kettéosztanak, vagy például egy vesét választanak el az anya testétől. Ezután az újonnan képződött sejtek két és négy sejtre osztódnak, amelyekből a kifejlett algák később nőnek ki.
- Ivartalan szaporodás. Ez a típus, amelyben a protoplaszt osztódása az algasejt belsejében megy végbe, majd kiszabadul a külvilágba és elválik az anyasejttől.
- Az algák spórákkal szaporodnak, amelyek speciális szervekben - sporangiumokban képződnek.
- Szexuális szaporodás. Két sejt, az ivarsejtek fúziójából áll, ami egy zigótát eredményez, amely később új egyeddé nő, vagy zoospórákot ad. Ezenkívül a különféle algák zigótái kialakulásuk után eltérően viselkednek. Egyes esetekben nyugalmi időszakba esnek, amely akár több hónapig is eltarthat. És mások azonnal kicsíráznak egy új rétegbe vagy talluszba.
Figyelemre méltó, hogy minden algafaj másként szaporodik. Ezt a kérdést az iskolai tanterv vizsgálja. És gyakran a diákok hallanak egy kérdést a tanártól:"Hogyan szaporodnak az algák? Ismertesse az algák szaporodását." Könnyű válaszolni, ha alaposan áttanulmányozza az anyagot.
Amikor az algák ivartalanul szaporodnak. Az ivartalan szaporodás típusai
Ez a legegyszerűbb lehetőség. Az algák ivartalanul vagy vegetatívan csak a számukra kedvező körülmények között szaporodnak. Ez azt jelenti, hogy a tározóban lévő víz bizonyos hőmérsékletű, és a feltételek a legkedvezőbbek az ivartalan szaporodáshoz.
Ha egy tározóban vagy környezetben hirtelen hőmérséklet-változások, szennyezés vagy a lakosság túlcsordulása következik be, ebben az esetben az algák ivaros szaporodásnak indulnak.
Az ivartalan szaporodás több típusra osztható:
- Az algák vegetatívan szaporodnak - a vegetatív sejtek elkülönülnek.
- Sporuláció. Vagy más módon az algák speciális sejtek segítségével szaporodnak. Ezeket a sejteket spóráknak nevezik.
Amikor az algák ivartalanul szaporodnak, csak egy szülő van, akitől az összes létező genom öröklődik. De mutációk esetén a genetikai anyag jelentősen megváltozhat.
Gyakran egy szervezet képes ivartalanul és vegetatívan is szaporodni.
Algák vegetatív szaporítása
A vegetatív szaporítás a legtöbb esetben a barna algákra jellemző.
Ezzel a szaporodási módszerrel az algák (thalli) egyes részeiváltozás nélkül elválik a meglévőktől, és a kialakult új sejtek öröklik az anya membránjának egy részét.
Az egy- és többsejtű algák vegetatívan szaporodhatnak. Sőt, az egysejtű sejtekben a sejt két részre oszlik, és a többsejtű sejtekben az elválasztás rétegekben vagy egész thalliban, kolóniában történik. A fonalas algákban a vegetatív szaporodási mód úgy történik, hogy a fonalakat külön töredékekre osztják.
Ugyanakkor a gyarmati képviselők rendjéből nem minden alga tud vegetatívan szaporodni, csakúgy, mint az egysejtűeknél, a vegetatív szaporodási mód mellett lehet ivaros út is.
A barna algák, mint fentebb említettük, ilyen módon szaporodnak, speciális tenyészágak segítségével. A Sargasso-tengerben minden típusú Sargasso hasonló módon tenyészik.
Szaporodás spórákkal
A vegetatív szaporodás mellett az algák spórákkal is szaporodnak. Ez az ivartalan szaporodás bizonyos alfaja.
A spórák speciális szervekben, az úgynevezett sporangiumokban vagy zoosporangiumokban keletkeznek. Amikor szétszóródnak, a spórák csírázni kezdenek, majd egy új felnőtt, független egyed képződik.
A mozgékony spórákat a mozgásra képes flagellákkal zoospóráknak nevezzük.
A spórák általi ivartalan szaporodás változata olyan algák példáján tekinthető meg, mint az ulotrix. A számára kedvező életkörülmények között töredékei elszakadnak a meglévő anyai száltól, amelyvitákat tartalmaznak. Szabad állapotban úsznak, majd egy víz alatti tárgyhoz tapadva aktívan osztódnak, és új algaszálat alkotnak. Meg kell jegyezni, hogy az ilyen típusú algák egyidejűleg ivartalanul és ivarosan is szaporodhatnak.
Megfigyelték, hogy bizonyos fonalas algákban lehetséges a spóraképződés serkentése, ehhez az élőhely szén-dioxid-szintjének növekedése szükséges.
Az ivartalan szaporodás funkcióját ebben az esetben a sporofitáknak nevezett egyedek látják el, vagyis azok, amelyek spórákat képeznek.
Szexuális szaporodás
A fenti módszerek mellett az algák ivarosan szaporodnak. Mindenekelőtt a megtermékenyítés, azaz két sejt - ivarsejtek - fúziója jellemzi. Ezt követően zigóta képződik, amely később egy új szervezet ősévé válik.
Az algáknak többféle módja van az ivaros szaporodásnak:
- Izogámia – két azonos méretű és szerkezetű ivarsejt fúzióját jelenti.
- Heterogámia. Így nevezik két ivarsejt fúzióját, amelyekben az egyik nagyobb, mint a másik. Sőt, ami nagyobb, az általában nő.
- Oogamy. Ezzel a szaporodási módszerrel egy ülő női sejt összeolvad egy mobil hím ivarsejttel.
- Rajtozás. Ez a fogalom a szaporodás olyan típusát jelenti, amelyben két, flagellától mentes vegetatív sejt kapcsolódik.
A primitív algákban ugyanaz az egyed képes ivaros és ivartalan szaporodásra is. A legfejlettebb funkciógametofitáknak nevezett egyedeket hajtanak végre, azaz ivarsejteket képeznek.
Példák az algák szaporodására
A Fucus példaként szolgálhat az algák vegetatív szaporítására. Fő thallusán további hasonló szerkezetű tallok képződnek, amelyek ezt követően új szervezetet hoznak létre.
Az ivartalan szaporodás, azaz két sejtre osztódás figyelhető meg az euglenában.
A Chlamydomonas egy alga, amely ivarosan és ivartalanul is szaporodik olyan spórák (zoospórák) segítségével, amelyekben flagellák találhatók.
Az ivaros szaporodás másik példája a barna alga, például a moszat. Ennek a fajnak három módja van az ivaros szaporodásnak, például izogámia, heterogámia, oogámia.
A Chlorella egy mikroszkopikus zöld alga. Kizárólag ivartalanul szaporodik, spórák segítségével.
A vörös algák (bíborvörös) kétféle módon szaporodnak, amelyek közül az egyik ivaros. Megkülönböztető jellemzője a hím ivarsejtek flagella nélküli kialakulása. Ugyanakkor a női ivarsejtek az algákon maradnak, míg a hím ivarsejtek az áram segítségével átkerülnek rájuk.
Az algák jelentősége a természetben
Az algák a legtöbb és legfontosabb fotoszintetikus organizmus az egész bolygón. Elterjedésük olyan széles, hogy nemcsak a tengerekben, óceánokban, folyókban, tavakban, hanem kis tározókban, köztük mesterségesekben is, sőt tócsákban is megtalálhatóak. Kis zöldes foltokként figyelhetők meg a szinteminden tározó. Az algák értéke a természetben nagy.
Amellett, hogy meglehetősen nagy mennyiségű oxigént bocsátanak ki, számos víziállat élőhelyéül szolgálnak, részt vesznek a termékeny talajréteg kialakításában. Sok algát fogyasztanak, és fő forrásként szolgálnak a speciális élelmiszer-összetevők kinyerésében. Különféle gyógyszerek és kozmetikumok készítésére is használják.
Az algák olyan organizmusok, amelyek összetételükben és szaporodási módjukban egyedülállóak. Többféle szaporodást kombinálnak, vagy inkább: szexuális, ivartalan és vegetatív. Ez gyakorlatilag halhatatlanná teszi őket. Sőt, ez a kérdés nagyon szórakoztató, mert nem hiába próbálják a biológiatanárok országszerte rábírni diákjaikat arra a kérdésre: "Hogyan szaporodnak az algák? Ismertesse az algák szaporodását."
