Stramenopiles доктор біологічних наук професор О Є Ходосовцев

Stramenopiles доктор біологічних наук, професор О. Є. Ходосовцев Херсон - 2016 08. 02. 2018 1

План лекції 1. Огляд відділів хромофітових водоростей 2. Огляд відділів гетеротрофних страменопілів 3. Філогенетичні зв’язки 08. 02. 2018 2

1. Огляд відділів хромофітових водоростей (Stramenopiles) 08. 02. 2018 3

08. 02. 2018 4

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. 08. 02. 2018 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

Відділ Raphidophyta 50 видів Головні ознаки відділу 1. 2. 3. 4. 5. Vacuolaria viridis Cienk. 08. 02. 2018 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

Vacuolaria 08. 02. 2018 Goniostomum (Фото І. Ю. Костікова) 7

Відділ Chrysophyta 800 видів Головні ознаки відділу 1. Chrysamoeba tenera Matv. 2. 3. 4. 5. 6. Gephyrocapsa sp. 08. 02. 2018 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

Mallomonas Кремнеземова циста (Фото І. Ю. Костікова) 08. 02. 2018 9

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. 08. 02. 2018 10

Фоторецепторний апарат евстигматофітових водоростей Eustigmatos 08. 02. 2018 (Фото І. Ю. Костікова) 11 Vischeria

Відділ Bacillariophyta 10 000 видів Головні ознаки відділу 1. 2. Cyclotella operculata (Grun. ) Lemm. 3. 4. 5. 08. 02. 2018 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

Hantzschia 08. 02. 2018 Rhopalodia Caloneis (кремнеземовий панцир) (Фото І. Ю. Костікова) 13

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. 08. 02. 2018 14

Laminaria 08. 02. 2018 Fucus 15

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. 08. 02. 2018 16

Botrydiopsis Characiopsis Tribonema (Фото І. Ю. Костікова) 08. 02. 2018 17

Відділ Dictyochophyta 40 видів Головні ознаки відділу 1. 2. 3. Dictiocha fibula Ehr. 4. 5. 08. 02. 2018 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

Жива клітина Dictyocha Кремнеземовий скелет (Фото І. Ю. Костікова) 08. 02. 2018 19

2. Огляд філем гетеротрофни х страменопілів 08. 02. 2018 20

Тип Opalinata 400 видів Opalina ranarum Мають чисельні однакові ядра та джгутики, статевий процес – копуляція. Опаліни є коменсалами земноводних. 08. 02. 2018 21

Тип Bicosoecida Гетероконтні джутиконосці, клітини яких часто знаходяться у ковпачках “lorica”. Зустрічаються як вільноіснуючі у морях та прісних водоймах. Bicosoeca petiola 08. 02. 2018 22

Відділ Oomycota Saprolegnia 08. 02. 2018 23

Відділ Labyryntulomycota Labyryntula 08. 02. 2018 24

Тип Hyphochytryomycota Rhizidiomyces 08. 02. 2018 25

3. Філогенетичні зв’язки 08. 02. 2018 26

08. 02. 2018 27

08. 02. 2018 28

08. 02. 2018 29

08. 02. 2018 30

08. 02. 2018 31

08. 02. 2018 32

08. 02. 2018 33

08. 02. 2018 34

08. 02. 2018 35

08. 02. 2018 36

Філогенетичні зв’язки 1. 2. 3. 4. 5. 08. 02. 2018 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

Рекомендована література: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 08. 02. 2018 Кусакин О. Г. , Дроздов А. Л. Филема органического мира. Ч. 2. Прокариоты и низшие эукариоты. – С. -Пт. : Наука, 1998 ю – 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, N 4. – P. 174 -182. 38