Glony

1. Systematyka glonów.
Podkrólestwo: Rośliny
Zbiorcza grupa ekologiczna: Glony
Gromada: Chryzofity
Gromada: Eugleniny
Gromada: Zielenice
Gromada: Brunatnice
Gromada: Krasnorosty
Gromada: Ramienice.
2. Glony- wiadomości ogólne.
Glony to szczególna grupa organizmów zaliczana do podkrólestwa roślin. Ich ciało ma charakter plechowaty. Plecha to wielokomórkowe lub komórczakowe ciało o różnym stopniu specjalizacji morfologicznej i anatomicznej.
O przynależności glonów do roślin decydują głównie:
- fotoautotroficzny sposób odżywiania
- występowanie chlorofilu
- ściana komórkowa zbudowana z celulozy, hemiceluloz i pektyn
- lokalizacja procesów wzrostowych
3. Pochodzenie glonów.
W przypadku glonów mamy do czynienia z grupą polifiletyczną, czyli taką która rozwijała się nie z jednej ale z kilku linii wyjściowych. Przodkami glonów były organizmy o dwoistej naturze- zdolne do samożywności, uzupełnianej w razie potrzeby cudzożywnością. Za przodków glonów algolodzy uznali bardzo proste pozbawione ściany komórkowej formy o ameboidalnych kształtach. Przypuszczalnie najstarsze glony pojawiły się na początku ery eofitycznej. Z prymitywnych pełzakowatych glonów formowały się następnie nieco bardziej skomplikowane formy wiciowcowe, a z nich glony wyższe.
4. Środowisko i tryb życia.
Glony występują praktycznie wszędzie tam, gdzie znajduje się woda. Żyją w wodach słonych, słodkich, bieżących, stojących, zimnych, ciepłych, czystych, zanieczyszczonych, na śniegu, na lodzie, w cieplicach i solankach. Poszczególne gatunki glonów mają różne i ściśle określone wymagania życiowe.
5. Glony planktonowe.
Glony te to organizmy „zawieszone w otwartych przestrzeniach wodnych i biernie unoszone przez prądy, ich ruchy własne są nieznaczne, utrzymują tylko stan zawieszenia w wodzie. Glony takie muszą ciągle przeciwstawiać się opadaniu na dno zbiornika wodnego. W tym celu glony zastosowały rozwiązania polegające na: zmniejszeniu ciężaru właściwego (uzyskały to dzięki gromadzeniu w komórkach substancji tłuszczowych lub wytwarzaniu na powierzchni ciała pęczniejącej galarety), zwiększeniu powierzchni ciała (następuje na skutek wytwarzania różnych wypustek), przy jednoczesnym zmniejszeniu jego objętości. Plankton morski tworzą liczne grupy glonów: okrzemki, złotowiciowce, bruzdnice, eugleniny, a zupełny brak jest zielenic. Sytuacja jest odwrotna w planktonie słodkowodnym. Glony planktonowe stanowią podstawę piramidy troficznej ekosystemów oceanicznych i morskich. Dzięki fotosyntezie produkują one ponad 70% materii organicznej powstającej w wodach całej kuli ziemskiej i stanowią bardzo odżywczą bazę pokarmową dla organizmów zwierzęcych. Wydzielają też ogromne ilości tlenu.
6. Glony bentosowe.
Glony takie spoczywają na dnie bądź trwale do niego przytwierdzone. Mogą pokrywać podłoże lub przedmioty znajdujące się na nim, jak również tworzyć podwodne lasy i łąki. Przytwierdzone do podłoża są na różne sposoby. Najczęściej przytwierdzone są do podłoża dzięki śluzowi które same wydzielają. Inne gatunki wydzielają specjalne struktury czepne. Ruchy wody narażają glony bentosowe na uszkodzenia plechy. Wykształciły się różne formy glonów: skorupiaste, poduszeczkowate, blaszkowate, nitkowate, taśmowate, łatkowate, krzaczko- i drzewokształtne (tworzą je głównie brunatnice i krasnorosty). Bentos słodkowodny tworzą zielenice, ramienice i okrzemki. Dzięki takim glonom organizmy wodne znajdują środowisko życia oferujące pokarm, bezpieczne schronienie i miejsce do rozrodu. O rozmieszczeniu pionowym tych glonów decyduje światło i przeźroczystość wody. W najwyższych warstwach wody na szelfie panują zwykle glony zielone, które do fotosyntezy wykorzystują dłuższe czerwone fale świetlne. W głębszych warstwach wody dominują krasnorosty.
7. Zielenice.
Zielenice są najbardziej reprezentatywną grupą glonów. Wynika to z powszechności ich występowania, różnorodności form budowy., zróżnicowanych form rozmnażania oraz podobieństwa do roślin wyższych. Są bardzo starą grupą organizmów, bowiem występowały już w sylurze.
8. Budowa.
O zaliczeniu do gromady zielenic decyduje:
- ściana komórkowa zbudowana z celulozy i pektyn
- zawsze zielone chloroplasty, zawierające chlorofil, karoten i ksantofil
- skrobia jako produkt asymilacji
- jedna, zwykle centralnie położona wakuola.
Zielenice jednokomórkowe- prostota budowy, duża różnorodność, formy zdolne do poruszania się, formy nieruchliwe:
 formy ruchliwe- np. zawłotnia, jej jajowata komórka posiada na szczycie dwie wicie, wnętrze komórki zajmuje duży chloroplast,
 formy nieruchliwe- np. chlorella, jej komórki posiadają charakterystyczny półksiężycowy chloroplast, podobny do niej jest pierwotek żyjący na korze drzew.
Część zielenic tworzy kolonie, które mogą mieć charakter prosty lub złożony. Kolonie proste tworzą np. komórki skrętnicy, ułożone w długie nici jedna za drugą. Komórki te sklejone są ze sobą śluzem, więc każda komórka żyje na własny rachunek.
Toczek tworzy kuliste kolonie złożone, które aktywnie pływają w obrotowo-postępowy sposób. Jej powierzchnię tworzą żywe komórki, wnętrze wypełnia śluz. Komórki toczka połączone są ze sobą blaszkami środkowymi ścian komórkowych i plazmodesmami. Komórki te zróżnicowane są na dwa typy, które tworzą dwa bieguny kolonii. Biegun zwrócony w czasie ruchu kolonii zawsze ku przodowi budują komórki uwicione z miseczkowatymi chloroplastami i plamkami ocznymi. Biegun który w czasie ruchu pozostaje w tyle budują komórki z mniejszymi tkankami ocznymi.
9. Rozmnażanie glonów.
Rozmnażanie glonów może być realizowane w dwojaki sposób: szybki- bezpłciowy, wolniejszy- płciowy. Pierwszy sposób przeprowadzany jest zwykle w optymalnych warunkach środowiska, natomiast drugi, gdy ulegają one pogorszeniu.
Rozmnażanie bezpłciowe polega na tworzeniu potomstwa przez jednego osobnika macierzystego. Może oddzielać części swojego ciała albo wytwarzać zarodniki.
Rozmnażanie wegetatywne może odbywać się przez podziały mitotyczne komórek lub fermentację plechy. Formy kolonijne wytwarzają wegetatywne kolonie potomne.
Zarodniki powstają w jednokomórkowych zarodniach. Zarodniki mogą być nieruchliwymi aplanosporami lub zdolnymi do ruchu uwicionymi zoosporami.
Rozmnażanie płciowe odbywa się za pośrednictwem zróżnicowanych płciowo haploidalnych komórek zwanych gametami. Gamety powstają w gametangiach. Efektem kopulacji gamet jest diploidalna zygota, która wkrótce kiełkuje. Rozmnażaniu płciowemu zawsze towarzyszy przemiana faz jądrowych. Jest ona konsekwencją dwóch procesów:
- zapłodnienia, w którym łączą się haploidalne gamety i powstaje diploidalna zygota
- mejozy, w której diploidalna liczba chromosomów zostaje zredukowana do haploidalnej
Rodzaje zapłodnienia u glonów:
- izogamia- jest rodzajem syngamii, biorą w niej gamety zróżnicowane jedynie fizjologicznie, nie można określić ich płci, oznacza się je najczęściej znakiem (+) lub (-), ruchliwe gamety podobne są do zoospor, izogamety wytwarza glon o nazwie ulwa.
- anizogamia- w zapłodnieniu biorą udział gamety zróżnicowane nie tylko fizjologicznie, ale również morfologicznie, mniejsza i bardziej ruchliwa jest gameta męska, większa i mniej ruchliwa jest żeńska, zachodzi u taśmy.
- oogamia- gameta żeńska jest duża, obficie wypełniona substancjami zapasowymi, pozbawiona wici i niezdolna do ruchu, gameta męska jest od niej mniejsza i niemal pozbawiona jest cytoplazmy, ma postać ruchliwej pływki. Oogamia pozwoliła na uniknięcie problemów wynikających z łączenia się białek i organelli pochodzących z dwóch obcych organizmów, komórka jajowa nie traci zmagazynowanej energii na wykonywanie ruchów, gamety męskie mogły wykonywać ruchy co zwiększ prawdopodobieństwo na zetknięcie się gamet.
10. Przemiana pokoleń u glonów.
Przemianę pokoleń u glonów dzieli się na dwa zasadnicze typy: izomorficzny i heteromorficzny. W przemianie izomorficznej sporofit i gametofit nie różnią się morfologicznie. Można je rozpoznać dopiero po sposobie rozmnażania i po zbadaniu liczby chromosomów. Możliwe że ten typ przemiany pokoleń jest najstarszy. Przemiana heteromorficznama miejsce gdy sporofit i gametofit bardzo różnią się morfologicznie, a jedno z pokoleń zdecydowanie dominuje.
Izomorficzny typ przemiany pokoleń cechuje zielenice: taśmę i ulwę. U obu tych glonów gametofity są rozdzielnopłciowe: męskie lub żeńskie- produkujące gamety tylko jednego rodzaju. U ulwy brzeżne komórki plechy przekształcają się w jednokomórkowe gametangia, w których powstają uwicione izogamety. Zapłodnienie ma miejsce w wodzie. Zygota pływa przez krótki czas, po czym traci wici i otacza się w nieco grubszą ścianę komórkową. Wkrótce potem zygota kiełkuje w diploidalny sporofit. Po dojrzeniu sporofitu niektóre jego komórki przekształcają się w sporangia. W nich po podziałach mejotycznych, powstają mejospory- zarodniki. Mejospory są zróżnicowane fizjologicznie tak że kiełkują albo w gametofity męskie albo żeńskie. Dojrzałe gametofity wytwarzają gamety, które kopulują ze sobą i w ten sposób rozpoczyna się cykl życiowy kolejnego osobnika.
Heteromorficzny typ przemiany pokoleń cechuje m.in. brunatnice- katlerię oraz listownicę. U katlerii dominuje pokolenie haploidalne. Aby to stwierdzić wystarczy porównać niewielki, spłaszczony sporofit z dużym rozdzielnopłciowym gametofitem tworzącym rozgałęzione wstęgowate plechy. Ponadto sporofit jest nietrwały i po wytworzeniu zoospor szybko zamiera. Przemiana pokoleń listonicy jest potwierdzeniem odwrotnego trendu ewolucyjnego, polegającego na ograniczaniu roli pokolenia haploidalnego.
U listownicy rozdzielnopłciowe gametofity mają postać nitkowatą i tworzone są przez zaledwie kilkanaście komórek. Zapłodnienie odbywa się w wodzie, a z zygoty wyrasta kilkumetrowy sporofit zróżnicowany morfologicznie na części: korzeniokształtną, łodygokształtną, liściokształtną. Skrajnym przypadkiem redukcji gametofitu jest morszczyn, u którego mejoza prowadzi bezpośrednio do powstania gamet.
11. Przegląd i znaczenie glonów.
Obok zielenic do glonów zaliczany jest cały szereg gromad. Należą do nich m.in.: chryzofity, eugleniny, brunatnice, krasnorosty, ramienice.
Znaczenie glonów w przyrodzie oraz w gospodarce wręcz trudno jest ocenić:
- produkują biomasę
- wydzielają tlen
- samoczyszczą wody
- tworzą skały osadowe
- użyźniają podłoże
- wartościowa pasza dla zwierząt hodowlanych
- brunatnice konsumowane są w rejonach nadmorskich Azji Wschodniej.