Радіолярії — одноклітинні, рідше колоніальні, вільно живучі найпростіші, що мають мінеральний скелет у вигляді різних утворень. Різноманітні вирости значно збільшують поверхню тіла, що сприяє їхньому переміщенню у товщі води. Радіолярії поширені переважно у теплих морях.
Всі радіолярії — планктонні організми. Життя їх протікає в стані «ширяння» у морській воді. Найбільше число видів радіолярій присвячено до тропічних і субтропічних вод. У холодних морях число видів їх невелике. Розміри радіолярій варіюють у досить широких межах — від 40 — 50 мк до 1 мм і більше. Є нечисленні колоніальні форми радіолярій, розміри яких досягають величини декількох сантиметрів.
Скелет радіолярій складений переважно кремнеземом, і виконує захисну функцію, та збільшує площу поверхні тіла.
Більшість їх має більш-менш ясно виражену сферичну форму. Характерна риса будови радіолярій – це наявність центральної капсули. Центральна капсула являє собою мембрану, що складається з органічної речовини й оточує центральні частини цитоплазми з ядром. Стінки центральної капсули звичайно пронизані численними дрібними порами, через які внутрикапсулярная цитоплазма повідомляється з екстракапсулярной. Центральну капсулу варто розглядати як кістякове утворення, що захищає внутрішні частини цитоплазми і ядерний апарат. У деяких радіолярій внутрікапсулярна порожнина повідомляється з екстракапсулярним простором не численними дрібними отворами
Від тіла радіолярії назовні відходять численні найтонші псевдоподії. Вони служать для вловлювання їжі. Радіолярії мають мінеральний кістяк. У більшості він складається із кремнезему (Si02). В одному із загонів радіолярій кістяк складається із сірчанокислого стронцію (Sr2S04).
У клітині часто мешкають одноклітинні жовті (зооксантели) і зелені (зоохлорели) водорості
Це типовий мутуалізм тваринного організму із рослинним.
Водорості отримують захист і С02 для фотосинтезу, а віддають 02 для дихання променяків
Підклас радіолярій складається з 4 рядів. Для кожного із рядів характерні свої типові форми кістяка.
Spumellaria.
Nasselaria.
Acantharia .
Pheodaria.
У ряді Spumellaria зустрічаються одиничні види, позбавлені кістяка (мал. 37), але в більшості є кремінний кістяк. Вихідна й найбільш примітивна форма його – це окремі розкидані в ектоплазме одноостние або трьох- і четирехостние мікроскопічні голки. У багатьох Spumellaria ці голки згуртовуються один з одним, у результаті чого виходять ажурні кістякові кулі.
NВихідним форматом тут, очевидно, є чотирьох променева спікула. Три промені її утворять триногу, що підтримує центральну капсулу, четвертий же спрямований нагору, образуя апікальну голку. До цієї основної спікули приєднуються кільця, що з’єднують голки спікули . Ці кільця, розростаючись, утворять дуже різноманітні й вигадливі форми кістяка у вигляді ажурних шапочок, шоломів, куль і т.п.
а
ахімічному відношенні вони мають інший склад, ніж Spumellaria й Nasselaria, а саме складається із сірчанокислого стронцію, що досить легко розчинний у морській воді. Тому після відмирання тваринний кістяк акантарий розчиняються, тоді як кремінні кістяки Spumellaria й Nasselaria опускаються на дно й входять до складу мулу.
Основу кістяка акантарій становлять 20 радіально розташованих голок, що сходяться в центрі тварини. Ці голки утворять п’ять поясів, по 4 голки в кожному. Їхні вільні кінці стирчать із тіла радіолярії назовні. Ця вихідна для Acantharia форма кістяка в різних видів перетерплює різноманітні видозміни. Голки можуть бути розвинені в різному ступені.
Радіолярії – це переважно мешканці теплих морів. Для Атлантичного океану, наприклад, установлено, що в екваторіальній області число видів радіолярій із загону Acantharia в 10 разів перевищує таке в північних районах.
Такі ж приблизно співвідношення спостерігаються й у Тихому океані. В арктичних морях радіолярій мало. Наприклад, у Карському морі їх знайдено тільки 15 видів.
Зазначені закономірності в географічному розподілі радіолярій справедливі для поверхневих шарів океану, температура яких визначається широтним фактором. У міру поглиблення в товщу водної маси розходження в температурах між південними й північними широтами поступово стираються, у зв’язку із чим зменшуються й розходження у фауні радіолярій.
Крім чітко вираженої залежності розподілу радіолярій від широтного фактора, що зв’язано в першу чергу з температурою, у них чітко виражена й вертикальна зональність. Це питання було вивчено, наприклад, досить докладно в області Курило-Камчатської западини Тихого океану, де глибини досягають 10 тис. м. Серед радіолярій можна розрізнити 2 групи видів. Одна не існують або слабко прив’язані до певної глибини й зустрічаються в різних глибинних зонах. Такі види називають еврібатними. Інші, навпаки, більш-менш характерні для певної глибини – це стенобатні форми. В області Курило-Сахалінської западини було виявлено досить багато таких стенобатних видів, причому деякі з них були знайдені лише на глибинах, що перевищують 4000 м.
Радіолярій нерідко знаходять й у викопному стані в осадових морських породах. У викопному стані відомі представники двох загонів – Spumellaria й Nasselaria. Кістяк Acantharia, що складається із сірчанокислого стронцію (Sr04), у викопному стані не зберігається, тому що досить легко розчиняється у воді. Копалини Pheodaria не описані.
Викопні радіолярії зустрічаються в осадових породах різного геологічного віку, починаючи з кембрійських відкладень. Це говорить про те, що радіолярії являють собою дуже древню групу тваринного миру. Існують деякі древні осадові породи, у яких серед інших органічних залишків кістяки радіолярій переважають, становлячи основну масу їх (такі породи одержали назву Радіолярити ).
Радіолярити відомі в силурийских і девонських відкладеннях Уралу, у Західному Сибірі, на Далекому Сході (у пермських відкладеннях Сихоте-Алиня). Острів Барбадос (Карибське море), що входить у групу Малих Антильських островів, в основному складається із трепелу – породи, що складає з кістяків радіолярій. На острові є гора висотою 360 м, складена із трепелу. Тут знайдено понад 200 видів радіолярій, причому кістяки їх дуже добре збереглися.
Лабораторна обробка полягає у виділенні радіолярій із порід, отриманих із керну свердловин або із відслонень. Іноді із породи виготовляють шліфи, щоб встановити присутність радіолярій у відібраних зразках.
Легко дезінтегруються алевроліти, глини, глинисті пісковики і аргіліти, опоковидні глини, дещо гірше у мергелистих глинах, опоках, глинистих алевролітах, туфах і туфітах. Сухий ( можна нагріти ) шматок кладуть у лабораторну склянку з 10-30%-м розчином перекису водню. Відбувається окислювальна реакція органічної речовини, іноді із бурхливим виділенням газів. Порода досить швидко стає рихлою, і скелети радіолярій вивільняються. для підсилення окиснення іноді додають пірофосфат натрію. Часто застосовують кип'ятіння протягом 10-60 хв. і більше. необхідно слідкувати, щоб скелети радіолярій очистились від залишків пелітових частинок. Можна використовувати ультразвуковим дезінтегратором для роздрібнення породи, але варто обирати такий режим роботи, щоб не зруйнувати самі скелети радіолярій. (Маскалова та інші, 1995).
Більш щільні породи — туфи, алевроліти, мергелисті глини та інші -- краще кип'ятити в 5-% розщині лугу (КОН або NaOH ), а кременисті породи -- в насиченому розщині сульфату натрію.
Хімічне препарування застосовується для виділення радіолярій із яшм, фтанітів, вапнистих та інших твердих порід, які не можуть бути дезінтегровані без руйнування радіолярій. Метод зснований на різниці хімічного складу скелету викопних організмів та вміщуючої породи, на стійкості фосилій до дії кислот, лугів та інших реагентів.
Із карбонатних порід радіолярії виділяються слабкими кислотами — оцтовою, мурашиною, монохлороцтовою. У скляну склянку ємністю до 1000 мл кладуть 100-300 г роздробленої порооди ( частинки 3-4 см) і заливають 10-15%-м розчином кислоти. Оцтова кислота діє повільно і практиіно не розчиняє доломіти, для яких краще використовувати мурашину або монохлороцтову кислоту. Радіолярії, що звільнилися від породи, осідають на дні склянки. Процес триває від 2-3-х днів до тижня і більше.
Із кременистих порід (яшми, фтаніти, кременисті сланці), радіолярії вилучають з допомогою плавикової кислоти ( HF ). Після того як встановлюється присутність радіолярій в породі, її розчиняють в 10-15%-й кислоті протягом доби, потім розчин зливають у спеціальний бак та нейтралізують технічною содою. Осад та не розчинні частинки переносять до сита або у фарфорову чашку і довго промивають, і не розчинені фрагменти породи знову відбирають для повторного розчинення. Цей процес повторюють декілька разів.
Для екстрагування радіолярій із теригенно-вулканогенно-кременистих твердих порід послідовно використовують луги, органічні кислоти та перекис водню. Зазвичай 80-100 г роздробленої породи поміщають у скляну склянку. Для глин додають луги не високої концетрації. Дуже щільні породи кілька разів кип'ятять, а потім залишають у воді. Якщо порода має домішку карбонатного матеріалу, то її варто прокип'ятити у кислоті. Зразки, у які додавалася кислота або луги необхідно потім промити. Після цих операцій зразок можна розтовкти у фарфоровій ступці і перемістити у термостійку склянку об'ємом 800-1000 мл, у яку додають 30%-й розчин перекису водню у співвідношенні 1:1 з об'ємом зразка, і кип'ятять. Суміш, що залишилася заливають водою на 1,5-2 години.
CYANOBIONTA (греч. kyanos - синий; bion, biontos - живущий)
Ціанобіонти - одиночні і колоніальні організми, що мають постійну форму клітин не мають відокремленого ядра. Відомо близько 2 тисяч видів.
Розмір одиночних форм близько 10 мкм. Розміри колоній ціанобіонтов і продуктів їх життєдіяльності
(строматолітів ) сягають багатьох сотень метрів.
Ціанобіонти з'явилися близько 3,5-3,8 млрд років тому. Вони є першими фотосинтезуючими організмами , що виробляють біогенний молекулярний кисень.
Клітина ціанобіонтів складається з клітинних покривів (клітинної стінки) і внутрішнього вмісту - протопласта, до якого відносяться плазмалемма і цитоплазма з різними структурами: фотосинтетичний апарат, ядерний еквівалент, рибосоми, гранули та ін.
У синьо-зелених водоростей відсутні органели, оточені мембранами: ядро, хлоропласти і т.д., а також немембранні структури: мікротрубочки, центріолі, мікрофіламенти.
Відсутність типових ядер, оточених ядерними мембранами; ДНК лежить в центрі клітини вільно.
Локалізація фотосинтетичних пігментів в тилакоїдів за відсутності хлоропластів; тилакоїди містять хлорофіл а.
Маскування зелених хлорофілів червоним - фікоеритрину і синіми пігментами - фікоціаніну і аллофикоціанін.
ДНК розташована в фібрилярні-зернистої нуклеоплазматичній області, не оточена мембраною.
У синьо-зелених водоростей відомі кілька типів харчування:
Облігатний фотоавтотрофний.
Факультативний хемогетеротрофний.
Фотогетеротрофний.
Міксотрофний.
Всі живі клітини синьо-зелених водоростей здатні до поділу. Розподіл клітин багатоклітинних і колоніальних представників зазвичай призводить до зростання. Розподіл клітин можливо в одній , двох , трьох чи багатьох площинах. У багатоклітинних форм при поздовжньому розподілі в одній площині виникають нитчасті форми , у двох площинах - пластинчасті , у трьох - кубічні . При розподілі одноклітинних особин одночасно здійснюється і розмноження . Одноклітинні особини ціанофіт розмножуються рівним , рідше нерівним розподілом. При цьому внутрішні шари оболонки клітини вростають всередину клітини. В окремих випадках спостерігається множинне розподіл вмісту. Мітоз і мейоз відсутні. Розмноження особин вегетативне , рідше безстатеве. Типового статевого процесу немає.
Строматоліти - найдавніші сліди життя , що представляють собою продукти життєдіяльності ціанобактерій (царство Cyanobionta ) - перших фотосинтезуючих організмів на Землі. На зрізі вони мають характерний хвилястий або струменистий малюнок. Строматоліти відомі від раннього архею (близько 3,5 млрд років тому) до сьогодення. Найбільший розквіт ціанобактерій припав на протерозойскую еру , потім їх роль різко знизилася. Сучасні строматоліти утворюються на морських мілководдях , в солоних озерах і гарячих джерелах.
Ціанобіонти існують у багатьох районах світу, головним чином у таких гіпергалінних (пересоленних) лагунах, як наш Сиваш, однак справжні строматоліти, як у Шарк-Бей і на Багамскій мілині, вони утворюють досить рідко.
Загальна характеристика групи. Будова скелетних елементів і морфологія
Кокколітофориди (Coccolithophoridohicidae), підклас одноклітинних вапнякових водоростей класу хризомонадових (Chrysomonadophyceae) відділу (типу) золотистих водоростей. Вони складають 98% нанопланктону. Переважно морські, одиночні, вільно плаваючі джгутикові (мають 2 джгутика, а іноді джгутикоподібні утворення - хаптонеми) організми мікроскопічних (4-40 мкм) розмірів з вапняковим панциром, складеним головним чином окремими пластинами – кокколітами. Вапнякові кокколіти утворюються в середині живої маси протоплазми кокколітофорид, а тоді витискаються нею на поверхню, де розприділяються в один шар. У деяких видів кокколіти розсіяні по поверхні клітини з значними проміжками, у других знаходяться поряд, у третіх перекриваються( рис. 1).
Значення цих вапнякових утворень на тілі клітини досі точно не вияснено. Деякі вчені вважають їх плаваючим засобом.
Протопласт кокколітофорид складається з протоплазми, ядра і хлоропластів ( в більшості випадків двох). Будова мембрани, в яку заключна протоплазма, вивчена слабо. Колір кокколітофорид зеленуватий або жовтокоричневий.
Кокколітофориди – мешканці тепловодних, рідше помірних вод на глибинах до 150 м, входять до складу нанопланктону. У багатьох кокколітофорид в життєвому циклі чергуються 2 стадії розвитку:
рухома, яка має 2 джгутика,
нерухома, на якій джгутики відсутні.
На нерухомій стадії клітину оточує зовнішній вапняковий покрив (коккосфера), який складений з великої кількості кокколітів різної форми (подібних кнопці, трубці, ковпачку, зірці, ромбу), що покривають орган, ніби луска. На поверхні луски формуються кристали і призми кальциту і арагоніту.
Розмножуються діленням та зооспорами. У деяких форм в циклі розвитку існує нитчаста стадія і статевий процес у вигляді ізогамії.
Налічується близько 200 видів кокколітофорид. Вони є важливими продуцентами органічної речовини в морях і океанах, іноді переганяючи по продуктивності діатомові водорості. Вони є накопичувачами вуглекислого кальцію, в викопному стані кокколітофориди створюють потужні (декілька сотень метрів) пласти вапняків, утворюючи сучасні океанічні відклади і материкові породи.
Кокколітофориди з”явилися в тріасі, набули значення породоутворювачів з крейди, а в палеогені і неогені широко розвинулися їх зірчасті форми (родина Discoasteraceae).
Систематика
Біологічна класифікація
Надцарство Eukaryota
Царство Chromalveolata
Тип Haptophyta
Клас Prymnesiophyceae
Ряд Isochrysidales, Coccolithales (на лат. Coccolithaceae)
Систематика кокколітофорид базується як на формі всього панциру або всієї клітини в цілому, так і на формі окремих кокколітів. Кокколіти ділять на 2 групи:
дисколіти – суцільні,
тремаліти – з осьовим каналом в центрі(рис. 2).
Рис. 2. Будова кококітофорид
5-11- типи кокколітів (х2000)
Для окремих кокколітів, котрі, як правило, зустрічаються в викопному стані в розокремленому вигляді, використовують різні класифікації, що базуються на відмінностях в їх внутрішній структурі. Зазвичай їх ділять на 2 великі групи:
геліоліти (Heliolithae)- зі сферичною структурою
ортоліти (Ortholithae)- з кристалічною структурою.
Якщо розглядати геліоліти під мікроскопом в схрещених ніколях, то в центрі буде видно фігуру чорного хреста з прямими або зігнутими балками. У ортолітів цього немає.