Ботаника, мои лекции / 9 Динофитовые водоросли

Динофитовые водоросли

Dinophyta

Общая характеристика:

• Амебоидный и монадный тип таллома

• 2 жгутика, 1 в виде волнистой ленты лежит в поперечной канавке, другой короткий направлен назад. Оба жгутика с волосками

• Пигменты: хлорофилл а, с₂, перидинин, диадиноксантин, диноксантин, бета-каратин, редко фукоксантин

• 3-мембранные хроматофоры, иногда с периноидами

• Запасные в-ва: крахмал (пресноводные), липиды и стеролы (диностирол – у морских)

• Ядро – динокарион

• Нет центриолей

• Размножение вегетативное, бесполое (зооспоры и апланоспоры), половое (изогамия, гетерогамия, хологамия)

• Есть пузулы

• Клеточный покров – амфиесма

• Эугалобы (90%), агалобы (10%)

Форма клеток:

• Шаровидная

• Эллипсоидальная

• Грушевидная

• Яйцевидная

• Веретеновидная

• Тетраидическая

Обычно клетки уплощены, выделяют дорсовентральное строение.

Размеры от 6 мкм до 2 мм

Клеточный покров амфиесмы (Рис. 4) Везикулы - от 2 до нескольких сотен в клетке. Если в везикулах содержится целлюлоза, то клеточная поверхность называется панцирем. Панцирь сбрасывается при понижении температуры до +4 градусов. Панцирь состоит из двух створок: эпитеки и гипотеки. Каждая створка состоит из щитов, соединенных швами из полисахаридов, клетка благодаря швам растет. Между двумя створками – поперечная борозда со жгутиком. В ней находится ундулирующий жгутик. Он обеспечивает вращательное и поступательное движение. На гипотеке есть продольная борозда со вторым жгутиком, который обеспечивает поступательное движение, резкую остановку и движение назад.

Некоторые имеют внутренний кремниевый скелет. У некоторых под панцирем располагается дополнительный спорополлениновый слой. Имеют самую большую скорость плавания благодаря 2м жгутикам (макс. 0,5 мм в с).

Динокарион – конденсированное состояние хромасом на протяжении всего митотического цикла. ДНК динофитовых водорослей имеет очень мало белка гистона (0,1 к 1). В обычной клетке кол-во ДНК 3 пикограмма, здесь 250. Иные азотистые основания: вместо аденина – 5метиладенин, вместо цитозина – 5метилцитозин, вместо тимина – 5гидроксиметилурацил.

Хроматофоры: дисковидные, лентовидные, пластинчатые. У одних видов хроматофоры произошли от красных водорослей, но у других – от примнезиофитовых, у третьих – от криптофитовых, у четвертых – от диатомовых, у пятых – от зеленых водорослей.

Способ питания: автотрофны, но чаще являются миксотрофами (поглощают B1, B12, H), гетеротрофы (фаготрофы и осмотрофы). Питаются другими водорослями, особенно диатомовыми, также нападают на простейших, круглых червей, личинок полихет, на икру рыб.

Органеллы захвата: (Рис. 5)

• Стебельки

• Щупальца

• Поршень – это полый цилиндрический вырост, который способен быстро удлиняться, затем быстро сокращаться. В результате образуется отверстие и содержимое клетки засасывается в клетку динофитовой водоросли.

• Вуаль – это вырост цитоплазмы в виде псевдоподии, которая накрывает целую колонию диатомовых водорослей монадного типа. Она выделяет ферменты и поглощает продукты переваривания за 20-30 мин.

Пузулы – это одномембранные органоиды в виде впячивания в клетку, от которых отходят слепые каналы (2 около глотки). Это атавизм сократительной вакуоли.

Имеются трихоцисты – имеют поперечно-полосатую исчерченность, они квадратные в поперечном сечении.

Нематоцисты

Размножение: некоторые виды перед делением сбрасывают панцирь, другие делят его пополам, у третьих видов он раскалывается хаотично.

Бесполое размножение: зооспорами и апланоспорами.

Половое размножение начинается при дифиците в среде азота и изменении воды.

Половое размножение: в 2n клетке образуются гаметы (изогамия), сливаются, образуется зигота с 4 жгутиками, зигота либо образует цисту, либо делится мейозом на 4 клетки, 2 из которых погибают, а из 2х других образуется взрослая диплоидная особь.

Экология: обитают в прибрежной территории. Характерна вертикальная миграция в толще воды, а также способность к биолюминесценции (Gonyaulax, Ceratium). Свет образуется при окислении люциферина ферментом люциферазой. Зависит от pH среды. Это энергозатратный процесс. Защитная функция и привлечение добычи.

Космополиты, в основном в теплых водах, криофилы, эпифиты, бентос, планктон, симбиотические виды (в них могут быть экзо (Cyanorhyta) и эндосимбионты (Clorophyta, криптофитовые и Chrisophyta). Они симбионты простейших, медуз, моллюсков и кораллов. Symbiodinium 50% органики отдает полипу, получает мочевину, глицерофосфат и аминокислоты.

Могут быть паразитами на рыбах, беспозвоночных и других водорослях, в том числе динофитовых. Dissodinium pseudolunula паразитирует на яйцах циклопов.

Применение:

• Начальное звено пищевой цепи

• Вызывают токсичное цветение воды (Karenia brevis вызывает красные приливы)

• Являются причиной отравления человека моллюсками. 6 исходов: паралитическое (сакситоксин), диаретическое (в умеренных широтах; динофизистоксин, окадаевая к-та), нейротоксическое (провалы в памяти и паралич; бревитоксин; Мексиканский залив, причина – пыльные бури из Сахары), азаспирацидное отравление (азаспироцид вызывает апоптоз клеток), сигуатера (50 тыс чел в год; кишечные и неврологические симптомы, заражается рыба; сигуатеротоксин не убирается при нагревании; рыбы коралловых рифов: барракуда, тунцеобразные и групперы).

Систематика: 650 родов, 4 тыс видов, 2 тыс ископаемые, 4 класса.

Класс Syndiniophyceae

Порядок Syndiniales (внутриклеточные паразиты простейших.

Класс Dinophyceae

Порядок Prorocentrales (шип на апикальном конце, вся поверхность покрыта маленькими шипиками, эугалоб; могут вызывать красные приливы; не имеют бороздок. Размножаются делением, изо- и хологамией.

Порядок Dinophysidiales (могут выделять динофизистоксины; экваториальная борозда резко сдвинута к полюсу; 2 борозды имеют крыловидные выросты; эугалобы; вызывают красные приливы)

Порядок Gonyaulacales (Род Ceratium - биолюминисцент) (миксотроф; размножается делением и гетерогамией; эугалобы в основном, 4 агалобы)

Порядок Peridiniales (агалобы; размножаются делением и изогамией; панцирь имеет многочисленные шипики)

Порядок Gymnodiniales (нет панциря; размножается вегетативно и изогамией; эугалобы, планктон)

Класс Noctelucephyceae

Порядок Noctecucales (внутри могут быть симбиотические одноклеточные коккоидной формы водоросли; размножается делением и изогамией; вакуоль обесепечивает плавучесть)