Les processus vitaux des algues auront également certaines caractéristiques, les distinguant des plantes supérieures.

Nutrition . La plupart des algues se nourrissent photoautotrophe. Ils comprennent des pigments dans les cellules qui effectuent la photosynthèse avec libération d'oxygène moléculaire. De nombreuses algues sont capables, sous certaines conditions, de passer à la nutrition hétérotrophe ou de la combiner avec la photosynthèse ( type d'aliment mixotrophe). Celles-ci comprennent des espèces de chlorella, chlamydomonas, navicula, etc. Une autre caractéristique de la nutrition des algues est leur capacité à absorber l'azote, le soufre, le phosphore, le potassium et d'autres éléments chimiques sous la forme d'ions de sels minéraux. Ces éléments sont absorbés par toute la surface du corps des algues de l'eau et sont utilisés pour la synthèse d'acides aminés, de protéines, d'acides nucléiques, d'enzymes, de sorte que leur présence dans l'eau affecte de manière significative la composition quantitative de nombreux types d'algues.

Souffle . Par type de respiration, les algues sont aérobies, car elles utilisent l'oxygène dissous dans l'eau pour décomposer les substances organiques.

Transport de substances chez les algues unicellulaires se produit par le mouvement du cytoplasme, et dans le transport intercellulaire colonial et multicellulaire est effectué à l'aide de plasmodesmes.

la reproduction . Les algues sont caractérisées par tous les types de reproduction : végétative, asexuée et sexuée. Reproduction végétative se produit dans l'effondrement colonial des colonies, dans les organismes multicellulaires - parties du thalle ou la formation d'organes spécialisés (par exemple, les vésicules chez les charophytes). reproduction asexuée réalisée à l'aide de zoospores mobiles ou d'aplanospores immobiles, qui se forment à l'intérieur des cellules ou dans des organes spéciaux, les sporanges. La reproduction sexuée a lieu avec la participation de gamètes haploïdes, qui se forment dans les organes unicellulaires-gamétanges: œufs - dans les ovogonies, spermatozoïdes - dans les anthéridies. Chez les algues, il existe une grande variété de méthodes de reproduction sexuée : isogamie- à l'aide de gamètes, de forme et de taille identiques ; anisogamie - avec l'aide de gamètes, riznih en forme et en taille; oogamie -à l'aide d'une grosse femelle immobile et de petits gamètes mâles mobiles. De plus, dans les algues vertes, il existe un conjugué du processus sexuel, qui est absent chez les plantes supérieures. Ce conjugaison, qui consiste en la fusion du contenu de deux cellules végétatives qui fonctionnent actuellement comme des gamètes. Après la fusion des gamètes, un zygote se forme, à partir duquel un nouvel individu se développe ou des zoospores se forment qui germent en de nouveaux individus. Dans la plupart des espèces d'algues, il existe une alternance de reproduction asexuée et sexuée, mais il existe également des espèces individuelles qui n'ont qu'une reproduction sexuée ou seulement asexuée. Par exemple, l'algue verte unicellulaire Chlorella ne se reproduit que de manière asexuée, tandis que l'algue verte marine Acetabularia ne se reproduit que de manière sexuée.

Mouvement . Les algues peuvent mener une vie attachée, passive ou active. La fixation au substrat peut être réalisée à l'aide d'excroissances spéciales du bas du corps - rhizoïdes(par exemple, dans les algues brunes) ou du mucus collant (diatomées). La plupart des algues vivent passivement dans la colonne d'eau. Afin de rester près de la surface et de ne pas s'enfoncer dans les profondeurs obscures, ces algues ont différentes adaptations : certaines accumulent des gouttelettes d'huile qui augmentent leur flottabilité, les parois cellulaires d'autres forment diverses excroissances qui jouent le rôle de parachutes, etc. Presque toutes les algues , à l'exception du rouge, peut former des cellules mobiles qui se déplacent activement dans l'eau. Le libre mouvement actif est caractéristique des gamètes, des zoospores, des algues, qui ont des organites de mouvement - des flagelles.

Irritabilité . La principale forme d'irritabilité chez les algues est tropismes. Mais chez les algues unicellulaires, qui ont des organites de mouvement, on observe également des taxis, ce qui est un trait caractéristique des organismes animaux. Taxi- Ce sont des réactions motrices qui provoquent le mouvement de la cellule entière ou de l'organisme entier en réponse à l'influence d'un facteur particulier. En fonction de la direction du mouvement et de l'action d'un stimulus externe, les taxis chez les algues sont divisés en positif et négatif, photo-, chimiotaxie, etc. Un exemple de phototaxie positive est le mouvement de l'euglène vers l'illumination, pendant l'aérotaxie, les algues unicellulaires mobiles sont dirigés vers l'oxygène. Ainsi, les caractéristiques de la vie des algues associées à la nutrition, la reproduction, le mouvement et l'irritabilité.

Tout le monde a vu plus d'une fois comment l'eau "fleurit" dans les flaques d'eau et les étangs. L'eau devient vert vif. Si vous prenez cette eau dans un verre et que vous regardez la lumière, vous pouvez y voir de nombreux petits organismes. Certains d'entre eux ne peuvent pas être vus à l'œil nu. Ils ne sont visibles qu'au microscope. Ensuite, vous contemplerez le monde étonnant de divers animaux qui diffèrent par leur forme et leur structure et qui sont des boules vertes, des fils, des assiettes. Ces plantes ont une structure simple et sont appelées algues. Habitat algues est l'eau : étangs, rivières, mers, lacs, océans. Seule une petite partie des représentants de ce groupe de plantes peut vivre sur terre dans des endroits très humides.

Souvent trouvé dans les flaques d'eau algue verte unicellulaire Chlamydomonas. Le nom de cet organisme se compose de deux mots étrangers. Traduit en russe, "monade" signifie l'organisme le plus simple, "manteau" - vêtements, c'est-à-dire littéralement - l'organisme le plus simple, recouvert d'une coquille (vêtement). Vue au microscope, cette algue ressemble à une petite boule verte. Cette algue se déplace à grande vitesse à l'aide de deux flagelles situés à son extrémité avant.

Toutes les chlamydomonas sont constituées d'une seule cellule. À l'extérieur, il a une coquille transparente, sous laquelle se trouve le protoplasme avec le noyau enfermé dedans. Chlamydomonas a la forme d'un bol et est de couleur verte, car il contient un corps vert - le chromatophore. En raison de la présence de chlorophylle, les chlamydomonas se nourrissent et forment des substances organiques, comme toutes les plantes vertes. Cette algue absorbe les solutions de sels minéraux et de dioxyde de carbone de l'air atmosphérique avec toute la surface de la coquille. Au cours des réactions de conversion du dioxyde de carbone et de l'eau à la lumière, de l'amidon et d'autres substances organiques se forment dans le chromatophore de chlamydomonas. La respiration des algues, comme d'autres organismes vivants, s'effectue en absorbant l'oxygène dissous dans l'eau.

La reproduction des chlamydomonas se produit de deux manières. Un moyen plus simple consiste à diviser d'abord l'organisme chlamydomonas en deux cellules. Ensuite, chacune des cellules nouvellement formées se divise en deux autres divisions, peut-être même. Ainsi, un chlamydomonas donne naissance à quatre ou huit cellules. Tous commencent une vie indépendante et atteignent rapidement la taille d'une algue adulte. Ce type de reproduction par division cellulaire simple est appelé reproduction asexuée.

La deuxième méthode de reproduction est plus compliquée que celle décrite ci-dessus. Initialement, chlamydomonas se divise en plusieurs petites cellules mobiles, chacune ayant un flagelle. Ces cellules sont connectées par paires dans la région des bords d'attaque - "becs", puis leurs protoplasmes fusionnent. Chacune de ces deux cellules forme un nouvel organisme, qui est recouvert d'une coquille solide. Cela permet à Chlamydomonas de survivre dans des conditions défavorables (à basse température et à faible humidité). Après la fin de la période de dormance, lorsque des conditions favorables à la vie se présentent, plusieurs cellules apparaissent à partir d'une telle cellule dormante (spore). Les jeunes chlamydomonas émergentes, quittant la coquille de la cellule mère, se transforment en chlamydomonas adultes. Ce type de reproduction, lorsque deux cellules s'unissent et que la nouvelle cellule résultante se divise à nouveau en plusieurs cellules, est appelé reproduction sexuée.

Beaucoup ont remarqué de la boue verte dans les étangs, les lacs et les rivières près du rivage. Si vous enlevez une partie de cette boue, lavez-la sous l'eau courante et étalez-la sur une surface légèrement mate, vous pouvez voir que la boue est formée de nombreux fils verts fins. Ce sont des algues vertes multicellulaires. Parmi eux, on trouve souvent des spirogyres, également sous forme de fils. Si nous examinons cette algue au microscope, nous remarquons que la spirogyre est un long fil non ramifié, constitué d'une rangée de grosses cellules. La structure de chaque cellule est la suivante : le noyau, le protoplasme et le chromatophore, enfermés dans une coquille. Le chromatophore contenant de la chlorophylle ressemble à un ruban vert torsadé.

Si vous mettez un pot avec spirogyre dans l'eau à la lumière du soleil, après un certain temps, des bulles d'air deviendront perceptibles, s'accumulant sur les fils de spirogyra et les parois du pot. En effet, la spirogyre, comme les autres plantes vertes, convertit le dioxyde de carbone absorbé en oxygène. De plus, cette plante forme de l'amidon - une substance organique.

la reproduction spirogyre se passe de deux manières. Plus simple - en divisant le fil en plusieurs parties. Les algues peuvent également se reproduire en fusionnant deux cellules filamenteuses pour former une spore. La spore peut survivre longtemps dans des conditions défavorables et, lorsqu'elle germe, une nouvelle plante se développe à partir de celle-ci.

Les algues ont une grande importance dans l'existence des réservoirs. Grâce à l'activité vitale des algues, le dioxyde de carbone est absorbé par l'eau et l'oxygène est libéré. À la suite de ce processus, des conditions favorables sont créées pour la respiration et la vie des habitants des lacs, des rivières, des étangs, y compris les poissons. De plus, les algues servent de nourriture aux petits animaux des réservoirs, qui, à leur tour, sont mangés par les poissons. Et certains poissons mangent des algues. Ce fait est pris en compte lors de l'élevage de poissons dans un étang. Par conséquent, ils essaient de créer un habitat favorable aux algues. A cet effet, les sels minéraux sont utilisés comme engrais pour les réservoirs.

Les algues multicellulaires se trouvent en grand nombre dans les océans et les mers. Les algues sont de couleur brune ou rouge. Les algues brunes peuvent atteindre une longueur de 100 mètres, c'est-à-dire qu'elles sont plus longues que la hauteur des arbres les plus hauts.

L'importance pratique des algues ne peut être surestimée. Une énorme masse de ces algues se retrouve sur le rivage après une tempête. Parmi ces tas d'algues, on trouve des varechs, dont le corps ressemble à de longues plaques ressemblant à des feuilles. La laminaire est utilisée comme plante fourragère pour les animaux de ferme.

Les Chinois appellent certains types d'algues "algues" et les mangent, préparent une variété de plats locaux à partir d'algues. Les cendres de nombreuses algues sont traitées pour produire de l'iode. Et les restes d'algues en décomposition sont utilisés comme engrais dans les champs.

Ainsi, la plupart des algues vivent dans les plans d'eau. Parmi eux, il y a à la fois unicellulaire et multicellulaire. Les cellules d'algues, comme les autres plantes vertes, contiennent de la chlorophylle. C'est leur différence avec les bactéries. La principale différence entre les algues et les plantes à fleurs est qu'elles n'ont pas de tiges, de racines et de feuilles. En conséquence, ils ne fleurissent pas et ne portent pas de fruits.

Les algues sont extrêmement importantes dans l'environnement. Ils libèrent de l'oxygène, si nécessaire à la respiration des animaux vivant dans les plans d'eau. Les algues sont la nourriture de certaines espèces de poissons. En agriculture, les algues sont utilisées comme aliment pour le bétail, pour fertiliser les champs. L'iode est extrait des algues et certaines espèces sont également utilisées comme nourriture.

Technique de l'État d'Extrême-Orient

université de la pêche

Institut de biologie marine UN V. Zhirmunsky FEB RAS

LL. Arbuzova

I.R. Levenets

Algue

Réviseurs :

– V.G.Chavtur, docteur en sciences biologiques, professeur au département de biologie marine et d'aquaculture, Far Eastern State University

– S.V. Nesterova, PhD, chercheur principal, Laboratoire de la flore de l'Extrême-Orient, Institut du jardin botanique, branche extrême-orientale de l'Académie des sciences de Russie

Arbuzova L.L., Levenets I.R. Algues : Euh. règlement Vladivostok : Dalrybvtuz, IBM FEB RAN, 2010. 177p.

Le manuel fournit des informations à jour sur l'anatomie, la morphologie, la taxonomie, le mode de vie et l'importance pratique des algues.

Le manuel est destiné aux étudiants en licence dans les domaines "Bioressources aquatiques et aquaculture" et "Ecologie et gestion de la nature" enseignement à temps plein et à temps partiel, masters en écologie, biologie, ichtyologie et pisciculture.

©État d'Extrême-Orient

pêcherie technique

université, 2010

©Institut de biologie marine. UN V. Zhirmunsky FEB RAS, 2010

ISBN ……………………..

Introduction …………………………………………………………………

1. La structure des cellules algales ………………………………………

2. Caractéristiques générales des algues ……………………………

2.1. Types de nourriture ……………………………………………………

2.2. Types de thalles ……………………………………………………..

2.3. Reproduction des algues ……………………………………………..

2.4. Cycles de vie des algues ……………………………….

3. Groupes écologiques d'algues …………………………….

3.1. Algues des habitats aquatiques …………………………..

3.1.1. Phytoplancton ………………………………………………….

3.1.2. Phytobenthos ……………………………………………………..

3.1.3. Algues des écosystèmes aquatiques extrêmes ……………

3.2. Algues des habitats hors de l'eau ………………………

3.2.1. Algues aérophiles …………………………………………….

3.2.2. Algues édafophiles ………………………………….

3.2.3. Algues lithophiles ……………………………………………..

4. Le rôle des algues dans la nature et sa signification pratique ………

5. Systématique moderne des algues ………………………………..

5.1. Algues procaryotes ………………………………..

5.1.1. Département des Algues Bleu-Vert ………………………

5.2. Algues eucaryotes ………………………………….

5.2.1. Département des Algues Rouges …………………………….

5.2.2. Département des Diatomées ………………………..

5.2.3. Département des Algues Hétérocontes …………………….

Classe Algues brunes …………………………………

Classe Algues dorées ………………….............

Algues de classe Sinura …………………………..

Classe Feotamnia algue ………………………

Algues de classe Rafid ………………………….

Algues de classe Eustigma …………………………

Classe Algues jaune-vert ………………………

5.2.4. Département Algues primnésiophytes ……………….

5.2.5. Département des algues cryptophytes ……………………

5.2.6. Département des Algues Vertes …………………….………

5.2.7. Département des Algues Chara …………………………….

5.2.8. Département des Algues Dinophytes ………………………

5.2.9. Département Algues Euglena …………………………

Littérature ………………………………………………………………

Glossaire des termes …………………………………………………….

Appendice …………………………………………………………….

INTRODUCTION

Les algues réunissent traditionnellement un groupe hétérogène d'organismes avasculaires thalles, photosynthétiques et spores. Comme toutes les plantes inférieures, les organes reproducteurs des algues sont dépourvus de couvertures, le corps n'est pas divisé en organes, il n'y a pas de tissus. Les algues comprennent à la fois les formes eucaryotes et procaryotes. Ces dernières, contrairement aux chlorobactéries, libèrent de l'oxygène libre dans l'environnement lors de la photosynthèse.

Les algues occupent une place prédominante dans les eaux douces et marines. En tant que principaux producteurs, ils déterminent en grande partie la productivité piscicole des écosystèmes aquatiques. Grâce à l'activité photosynthétique, les algues enrichissent l'eau en oxygène et réduisent la quantité de dioxyde de carbone. Ils ont une capacité unique à accumuler diverses substances nocives de l'environnement aquatique environnant, ainsi qu'à libérer des métabolites dans l'environnement qui inhibent la croissance de micro-organismes pathogènes. Les algues, modifiant la composition chimique de l'eau, contribuent souvent à sa purification. La composition qualitative et quantitative des groupes d'algues est un indicateur important de l'état écologique des masses d'eau. Un certain nombre d'espèces sont utilisées comme indicateurs de la pollution de l'eau.

L'étude des algues est une étape importante dans la formation des spécialistes dans le domaine de la mariculture, de la pisciculture et de l'écologie marine. La connaissance de la structure, de l'écologie et de la systématique des algues est fondamentale pour l'étude de l'hydrobiologie, de l'ichtyologie, de l'écologie, de l'ichtyotoxicologie ; ils sont également nécessaires pour évaluer la base de ressources des masses d'eau et établir des prévisions commerciales.

Récemment, grâce aux techniques méthodologiques modernes, de nouvelles informations ont été obtenues sur la structure fine, la physiologie et la biochimie des algues, ce qui a entraîné une révision des idées traditionnelles. La taxonomie des plantes inférieures, dont font partie les algues, a subi les plus grands changements. Dans le même temps, les informations modernes sur la systématique et la structure des algues ne sont pas reflétées dans la littérature pédagogique sur la botanique, et la littérature spécialisée sur la phycologie n'est pas accessible à un large public d'étudiants.

Ce tutoriel fournit les dernières informations sur la structure, la morphologie, la taxonomie, l'écologie et l'importance pratique des algues. La description des taxons d'algues les plus significatifs est donnée.

Le manuel est destiné aux étudiants en licence dans les domaines "Bioressources aquatiques et aquaculture" et "Ecologie et gestion de la nature", formes d'études à temps plein et à temps partiel, masters en écologie, ichtyologie, pisciculture et aquaculture.

Les enseignants de Dalrybvtuz et des spécialistes dans le domaine de l'hydrobiologie et de la phycologie de la branche Extrême-Orient de l'Académie des sciences de Russie ont participé à la préparation du matériel pour ce manuel.

1. STRUCTURE DES CELLULES D'ALGUES

Les algues procaryotes ont une structure cellulaire similaire à celle des bactéries : elles manquent d'organites membranaires, tels que le noyau, les chloroplastes, les mitochondries, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi.

Les algues eucaryotes contiennent des éléments structuraux caractéristiques des cellules végétales supérieures (Fig. 1).

Riz. Fig. 1. Cellule végétale adulte sans épaississement de la paroi secondaire (schématisée) au grossissement maximal d'un microscope optique (selon :) : 1 - paroi cellulaire, 2 - plaque médiane, 3 - espace intercellulaire, 4 - plasmodesmes, 5 - plasmalemme , 6 - tonoplaste, 7 - vacuole centrale, 9 - noyau, 10 - membrane nucléaire, 11 - pore dans la membrane nucléaire, 12 - nucléole, 13 - chromatine, 14 - chloroplaste, 15 - grana dans le chloroplaste, 16 - grain d'amidon dans le chloroplaste, 17 - mitochondrie, 18 - dictyosome, 19 - réticulum endoplasmique granulaire, 20 - une goutte de graisse de stockage (lipide) dans le cytoplasme, 21 - microcorps, 22 - cytoplasme (hyaloplasme)

Le schéma ci-dessus d'une cellule végétale dans son ensemble reflète la structure des cellules d'algues, cependant, de nombreuses algues, ainsi que des organites végétaux typiques (plastes, vacuoles avec sève cellulaire), contiennent des structures caractéristiques des cellules animales (flagelles, stigmates, membranes atypiques pour des cellules végétales).

Couvertures de cellule

Les revêtements cellulaires assurent la résistance du contenu interne des cellules aux influences extérieures et donnent aux cellules une certaine forme. Les couvertures sont perméables à l'eau et aux substances de faible poids moléculaire qui y sont dissoutes et transmettent facilement la lumière du soleil. Les couvertures cellulaires des algues se distinguent par une grande diversité morphologique et chimique. Ils comprennent les polysaccharides, les protéines, les glycoprotéines, les sels minéraux, les pigments, les lipides, l'eau. Contrairement aux plantes supérieures, il n'y a pas de lignine dans les coquilles des algues.

La base de la structure des membranes cellulaires est le plasmalemme ou membrane cytoplasmique. Chez de nombreux représentants flagellés et amiboïdes, les cellules ne sont recouvertes à l'extérieur que d'un plasmalemme, qui n'est pas en mesure de fournir une forme corporelle permanente. Ces cellules peuvent former des pseudopodes. Selon la morphologie, on distingue plusieurs types de pseudopodes. Le plus souvent trouvé dans les algues rhizopodes, qui sont des excroissances cytoplasmiques filiformes longues, fines, ramifiées, parfois anastomosées. À l'intérieur des rhizopodes se trouvent des microfilaments. lobopodes- larges saillies arrondies du cytoplasme. On les trouve dans les algues avec des types amiboïdes et monadiques de différenciation du thalle. Rarement trouvé dans les algues filopodes- de fines formations mobiles ressemblant à des tentacules qui peuvent être aspirées dans la cellule.

Chez de nombreux dinoflagellés, le corps est recouvert d'écailles situées à la surface de la cellule. Les écailles peuvent être simples ou fusionnées en une couverture continue - couler. Ils peuvent être organiques ou inorganiques. Les écailles organiques se trouvent à la surface des algues vertes, dorées et cryptophytes. La composition des flocons inorganiques peut comprendre soit du carbonate de calcium, soit de la silice. Écailles de carbonate de calcium coccolithes- se trouvent principalement dans les algues marines primesiophytes.

Souvent, des cellules de flagelles et d'algues amiboïdes sont situées dans des maisons, qui sont principalement d'origine organique. Leurs parois peuvent être fines et transparentes (genre Dinobrion) ou plus durables et colorées en raison du dépôt de sels de fer et de manganèse qu'elles contiennent (genre Trachelomonas). Les maisons ont généralement une ouverture pour la sortie du flagelle, parfois il peut y avoir plusieurs ouvertures. Lors de la reproduction des algues, la maison n'est pas détruite, le plus souvent une des cellules formées la quitte et construit une nouvelle maison.

La couverture cellulaire des algues euglena est appelée la pellicule. La pellicule est une combinaison de la membrane cytoplasmique et des bandes protéiques situées en dessous, des microtubules et des citernes du réticulum endoplasmique.

Chez les algues dinophytes, les couvertures cellulaires sont représentées par des amphiesma. Amphiesma Il se compose d'une membrane plasmique et d'un ensemble de vésicules aplaties situées en dessous, sous lesquelles se trouve une couche de microtubules. Les vésicules d'un certain nombre de dinophytes peuvent contenir des plaques de cellulose; cet amphiesma s'appelle le courant, ou coquille(naissance Cératium, péridinium).

Chez les diatomées, une couverture cellulaire spéciale se forme au-dessus du plasmalemme - coquille, constitué principalement de silice amorphe. En plus de la silice, la coquille contient un mélange de composés organiques et de certains métaux (fer, aluminium, magnésium).

Dans les parois cellulaires des algues vertes, jaune-vertes, rouges et brunes, le principal composant structurel est la cellulose, qui forme une charpente (base structurale) immergée dans une matrice (milieu semi-liquide) constituée de pectine, d'hémicellulose, d'acide alginique et autres substances organiques.

Flagelles

Les cellules végétatives monades et les stades monades du cycle de vie (zoospores et gamètes) des algues sont équipées de flagelles - des excroissances de cellules longues et plutôt épaisses, recouvertes extérieurement de plasmalemme. Leur nombre, leur longueur, leur morphologie, leur lieu d'attache, leur nature de mouvement sont assez divers chez les algues, mais sont constants au sein de groupes apparentés.

Les flagelles peuvent être attachés à l'extrémité antérieure de la cellule (apicalement) ou peuvent être légèrement décalés sur le côté (subapicalement); leur fixation est possible sur le côté de la cellule (latéralement) et sur la face ventrale de la cellule (ventralement). Les flagelles de morphologie identique sont appelés isomorphe s'ils diffèrent - hétéromorphe. Isocont- ce sont des flagelles de même longueur, hétérocontact- différentes longueurs.

Les flagelles ont un plan structurel unique. Il est possible de distinguer la partie libre (undulipodes), la zone de transition, le corps basal (cinétosome). Différentes parties du flagelle diffèrent par le nombre et la disposition des microtubules qui forment le squelette (Fig. 2).

Riz. Fig. 2. Schéma de la structure des flagelles d'algues (d'après : L.L. Velikanov et al., 1981) : 1 - coupe longitudinale des flagelles ; 2, 3 - coupe transversale à travers la pointe du flagelle; 4 - coupe transversale à travers les undulipodes; 5 - zone de transition ; 6 - coupe transversale à travers la base du flagelle - cinétosome

Undulipode(traduit du latin "waveleg") est capable d'effectuer des mouvements rythmiques ondulatoires. Undulipodium est un axonème recouvert d'une membrane. axonème se compose de neuf paires de microtubules disposées en cercle et d'une paire de microtubules au centre (Fig. 2). Les flagelles peuvent être lisses ou couvertes d'écailles ou de mastigonèmes (poils), tandis que chez les dinophytes et les cryptophytes, elles sont couvertes à la fois d'écailles et de poils. Les flagelles de primesiophytes, de cryptophytes et d'algues vertes peuvent être recouvertes d'écailles de formes et de tailles variées.

zone de transition. Fonctionnellement joue un rôle dans le renforcement du flagelle au site de sa sortie de la cellule. Chez les algues, on distingue plusieurs types de structures de la zone de transition : une plaque transversale (dinophytes), une structure étoilée (verte), une spirale de transition (hétéroconte), un cylindre de transition (primesiophytes et dinophytes).

Corps basal ou cinétosome. Cette partie du flagelle a une structure en forme de cylindre creux dont la paroi est formée de neuf triplets de microtubules. La fonction du cinétosome est la connexion du flagelle avec le plasmalemme de la cellule. Les corps basaux d'un certain nombre d'algues peuvent participer à la fission nucléaire et devenir des centres d'organisation des microtubules.

Mitochondries

Les mitochondries se trouvent dans les cellules des algues eucaryotes. La forme et la structure des mitochondries dans les cellules d'algues sont plus diverses que dans les mitochondries des plantes supérieures. Ils peuvent être ronds, filiformes, en réseau ou de forme irrégulière. Leur forme peut varier dans une même cellule à différents stades du cycle de vie. Les mitochondries sont recouvertes d'une gaine de deux membranes. La matrice mitochondriale contient des ribosomes et de l'ADN mitochondrial. La membrane interne forme des plis - crêtes(Fig. 3).

Riz. Fig. 3. La structure des mitochondries végétales (selon :) : A – image volumétrique ; B-coupe longitudinale ; B - partie de la crête avec des saillies en forme de champignon : 1 - membrane externe, 2 - membrane interne, 3 - crête, 4 - matrice, 5 - espace intermembranaire, 6 - ribosomes mitochondriaux, 7 - granule, 8 - ADN mitochondrial, 9 - ATP-somes

Les crêtes d'algues se présentent sous différentes formes : discoïdes (algues eugléniques), tubulaires (algues dinophytes), lamellaires (algues vertes, rouges, cryptomonadiques) (Fig. 4).

Riz. 4. Différents types de crêtes mitochondriales (selon :) : A - lamellaires ; B - tubulaire ; B - discoïde; k - crêtes

Les crêtes discoïdes sont considérées comme les plus primitives.

Pigments

Toutes les algues se distinguent bien par l'ensemble des pigments photosynthétiques. De tels groupes dans la taxonomie des plantes ont le statut de départements.

Le pigment principal de toutes les algues est le pigment vert chlorophylle. Il existe quatre types de chlorophylle, qui diffèrent par leur structure : chlorophylleune- présent dans toutes les algues et plantes supérieures ; chlorophylle b- présent dans les algues vertes, characées, euglènes et dans les plantes supérieures : les plantes contenant cette chlorophylle ont toujours une couleur vert vif ; chlorophylle c- se produit dans les algues hétérocontes ; chlorophylle d- une forme rare, présente dans les algues rouges et bleu-vert. La plupart des plantes photosynthétiques contiennent deux chlorophylles différentes, dont l'une est toujours la chlorophylle. une. Dans certains cas, au lieu de la deuxième chlorophylle, il y a biliprotéines. Les algues bleues et rouges ont deux types de biliprotéines : phycocyanine- pigment bleu phycoérythrine- pigment rouge.

Les pigments obligatoires inclus dans les membranes photosynthétiques sont les pigments jaunes - caroténoïdes. Ils diffèrent des chlorophylles dans le spectre de la lumière absorbée et on pense qu'ils remplissent une fonction protectrice, protégeant les molécules de chlorophylle des effets néfastes de l'oxygène moléculaire.

En plus des pigments listés, les algues ont : fucoxanthine- pigment doré; xanthophylle- pigment brun.

plastes

Les pigments dans les cellules des algues eucaryotes sont situés dans les plastes, comme dans toutes les plantes. Il existe deux types de plastes chez les algues : les chloroplastes colorés (chromatophores) et les leucoplastes incolores (amyloplastes). Les chloroplastes des algues, contrairement à ceux des plantes supérieures, sont beaucoup plus diversifiés en forme et en structure (Fig. 5).

Riz. 5. Schéma de la structure des chloroplastes chez les algues eucaryotes (par :) : 1 - ribosomes ; 2 - coquille de chloroplaste; 3 - ceinture thylakoïde; 4 - ADN ; 5 - phycobilisomes ; 6 - amidon; 7 - deux membranes de chloroplaste EPS; 8 - deux membranes de l'enveloppe chloroplastique; 9 - lamelle; 10 - produit de rechange ; 11 - noyau; 12 - une membrane de chloroplaste EPS; 13 - lipide; 14 - grains; 15 - pyrénoïde. A - les thylakoïdes sont localisés un par un, il n'y a pas de CES - réticulum endoplasmique chloroplastique (Rhodophyta); B - lamelles à deux thylakoïdes, deux membranes CES (Cryptophyta); C - lamelles à trois thylakoïdes, une membrane CES (Dinophyta. Euglenophyta); (d) lamelles à trois thylakoïdes, deux membranes CES (Heterokontophyta, Prymnesiophyta); D - lamelles à deux, six thylakoïdes, pas de CES (Chlorophyta)

L'unité photosynthétique structurale des eucaryotes et des procaryotes est thylakoïde- une poche à membrane plate. Les systèmes pigmentaires et les transporteurs d'électrons sont intégrés dans les membranes thylakoïdes. La phase légère de la photosynthèse est associée aux thylakoïdes. La phase sombre de la photosynthèse a lieu dans le stroma du chloroplaste. La coquille des algues vertes et rouges est constituée de deux membranes. Dans d'autres algues, le chloroplaste est entouré d'un ou deux autres membranes du réticulum endoplasmique du chloroplaste(IL EST). Chez les euglénoïdes et la plupart des dinophytes, le chloroplaste est entouré de trois membranes, tandis que chez les hétérokontes et les cryptophytes, il est entouré de quatre (Fig. 5).

Noyau et appareil mitotique

Le noyau des algues a une structure typique des eucaryotes. Le nombre de noyaux dans une cellule peut varier de un à plusieurs. A l'extérieur, le noyau est recouvert d'une membrane constituée de deux membranes, la membrane externe est recouverte de ribosomes. L'espace entre les membranes nucléaires est appelé périnucléaire. Il peut contenir des chloroplastes ou des leucoplastes, comme dans l'hétéroconte et le cryptophyte. La matrice nucléaire contient de la chromatine, qui est de l'ADN en combinaison avec les principales protéines - les histones. Une exception sont les dinophytes, dans lesquels le nombre d'histones est faible et il n'y a pas d'organisation nucléosomale de la chromatine. Les fils de chromatine de ces algues sont disposés en huit. Il y a de un à plusieurs nucléoles dans le noyau, qui disparaissent ou restent pendant la mitose.

Mitose - la division indirecte des algues peut se dérouler de différentes manières, mais en général, le schéma de ce processus à 4 étapes est conservé (Fig. 6).

Riz. 6. Phases successives de la mitose : 1 - interphase ; 2-4 - prophase; 5 - métaphase; 6 - anaphase; 7-9 - télophase ; 10- cytocinèse

Prophase est la phase la plus longue de la mitose. Les transformations les plus importantes s'y déroulent: le noyau augmente de volume, au lieu d'un réseau de chromatine à peine perceptible, les chromosomes y apparaissent sous la forme de fils fins, longs, courbes et faiblement spiralés qui forment une sorte de bobine. Dès le début de la prophase, on constate que les chromosomes sont constitués de 2 brins (résultat de leur réplication en interphase). Les moitiés de chromosomes (chromatides) sont disposées parallèlement les unes aux autres. Au fur et à mesure que la prophase se développe, les filaments s'enroulent de plus en plus et les chromosomes qui en résultent deviennent de plus en plus raccourcis et compactés.

À la fin de la prophase, les caractéristiques morphologiques individuelles des chromosomes sont révélées. Ensuite, les nucléoles disparaissent, l'enveloppe nucléaire est fragmentée en réservoirs courts séparés, indiscernables des éléments de l'EPS, à la suite de quoi le nucléoplasme se mélange avec l'hyaloplasme et le myxoplasme se forme; à partir de la substance du noyau et du cytoplasme, des filaments achromatiques se forment - le fuseau de division.

Le fuseau est bipolaire et est constitué de faisceaux de microtubules s'étendant d'un pôle à l'autre. Après la destruction de la membrane nucléaire, chaque chromosome est attaché aux fils du fuseau à l'aide de son centromère. Après avoir attaché les chromosomes au fuseau, ils s'alignent dans le plan équatorial de la cellule de sorte que tous les centromères soient à la même distance de ses pôles.

métaphase. Dans cette phase de la mitose, les chromosomes atteignent leur compaction maximale et acquièrent une forme caractéristique propre à chaque espèce végétale. Habituellement, ils sont à deux bras, et dans ces cas, à l'endroit de l'inflexion, appelé centromère, Les chromosomes sont connectés au filament achromatique du fuseau. En métaphase, on voit clairement que chaque chromosome est constitué de deux chromatides filles. Ils sont situés plus ou moins parallèlement au plan équatorial de la cellule. À la fin du stade, chaque chromosome se sépare en deux chromatides, qui ne restent connectées que dans la région centromérique. Plus tard, les centromères se sont également divisés en deux frères; tandis que les centromères et les chromatides sœurs font face à des pôles opposés.

Anaphase. La phase la plus courte de la mitose. Les chromosomes filles - les chromatides - divergent vers les pôles opposés de la cellule. Maintenant, les extrémités libres des chromatides sont dirigées vers l'équateur et les kinétochores sont dirigées vers les pôles. On pense que les chromatides divergent en raison de la contraction des filaments du fuseau achromatique, qui se confondent avec le centromère. Les chromosomes dus au déroulement et à l'allongement deviennent moins perceptibles. Au centre de la cellule (le long de l'équateur), des fragments de la paroi cellulaire, le phragmoplaste, apparaissent parfois déjà à ce stade.

Télophase. Le processus de déroulement se poursuit - déspiralisation et allongement des chromosomes. Enfin, ils sont perdus dans le champ de vision d'un microscope optique. La coquille du noyau et le nucléole sont restaurés. Le processus est le même que dans la prophase, mais dans l'ordre inverse. Les chromosomes ont maintenant une chromatide chacun. La structure du noyau d'interphase est restaurée, le fuseau passe de la forme de tonneau à la forme de cône.

C'est comme ça que ça se termine caryotomie- la fission du noyau, puis vient plasmatomie. Les organelles cytoplasmiques sont réparties entre les cellules filles, et certaines d'entre elles (dictyosomes, mitochondries et plastes) subissent des modifications importantes. Enfin, ça arrive cytokinèse- la formation d'une paroi cellulaire entre les noyaux filles. De l'ancienne cellule, deux nouvelles ont été formées; chacun d'eux a un noyau contenant un nombre diploïde de chromosomes.

Selon le comportement de la membrane nucléaire chez les algues, il existe fermé, semi-fermé Et ouvrir mitoses. En mitose fermée, la ségrégation des chromosomes se produit sans rupture de l'enveloppe nucléaire. En mitose semi-fermée, l'enveloppe nucléaire est préservée tout au long de la mitose, à l'exception des zones polaires. En mitose ouverte, la membrane nucléaire disparaît en prophase. Selon la forme de la broche, les divisions sont distinguées pleuromitose Et orthomitose.

Avec la pleuromitose en métaphase, la plaque métaphasique n'est pas formée et le fuseau est représenté par deux demi-broches situées à un angle l'une de l'autre à l'extérieur ou à l'intérieur du noyau. Dans l'orthomiose métaphasique, les chromosomes s'alignent à l'équateur du fuseau bipolaire. Selon la combinaison de ces propriétés, on distingue les types de mitose suivants chez les algues (Fig. 7, 8) :

Mitose extranucléaire fermée

Mitose intranucléaire fermée

Mitose semi-fermée

mitose ouverte

Riz. 7. Schéma des principaux types de mitoses dans les algues (selon: S.A. Karpov, année). Lignes à l'intérieur ou à l'extérieur du noyau - microtubules du fuseau

Les centres d'organisation des microtubules du fuseau mitotique en orthomitose semi-fermée peuvent être des cinétosomes et d'autres structures:

- orthomitose ouverte, survient chez les cryptophytes, doré, omble chevalier;

- orthomitose semi-fermée, trouvée en vert, rouge, marron, etc.;

- orthomitose fermée, survient chez les euglénoïdes ;

- une pleuromitose intranucléaire ou extranucléaire fermée survient chez certains dinophytes;

- mitose semi-fermée, pendant la métaphase les centrioles ne sont pas aux pôles, mais dans la région de la plaque métaphasique ; peut être observé dans les verts trébuxiens.

Riz. Fig. 8. Schéma comparatif des mitoses (A) fermées, (B) métacentriques et (C) ouvertes (d'après : L.E. Graham, L.W. Wilcox, 2000)

Au cours de la mitose, la forme du fuseau et la forme des pôles du fuseau varient également, ainsi que la durée d'existence du fuseau interzonal. Le pic des mitoses tombe sur la période sombre de la journée. Dans les cellules multinucléées, la division nucléaire peut se produire de manière synchrone. asynchrone, ondulant.

question test

1. Nommez les principaux éléments structuraux des cellules végétales.

2. La différence de structure entre les cellules d'algues et les cellules de plantes supérieures.

3. Couvertures cellulaires d'algues.

4. Qu'est-ce que la thèque ? Dans quelles algues se produit-il?

5. Les principaux pigments des algues. Localisation des pigments dans les cellules d'algues.

6. La structure des plastes.

7. Caractéristiques structurelles des plastes d'algues.

8. La structure des mitochondries.

9. Caractéristiques structurelles des mitochondries chez les algues.

10. La structure du noyau et des membranes nucléaires. Caractéristiques des membranes nucléaires dans les cellules d'algues.

11. Schéma de la mitose. Caractéristiques des phases de la mitose.

12. Types de mitose dans les cellules d'algues.

13. Quelle est la différence entre pleuromitose et orthomitose ?

14. Types de pseudopodes d'algues.

2. CARACTERISTIQUES GENERALES DES ALGUES

2.1. Types d'aliments

Le principal type de nutrition des algues est phototrophe taper. Dans tous les départements d'algues, il y a des représentants qui sont des phototrophes stricts (obligatoires). Cependant, de nombreuses algues passent assez facilement du type de nutrition phototrophe à l'assimilation de substances organiques, ou hétérotrophe type de nourriture. Cependant, le plus souvent, le passage à la nutrition hétérotrophe chez les algues ne conduit pas à un arrêt complet de la photosynthèse, c'est-à-dire que dans de tels cas, on peut parler de mixotrophe, ou mixte, type de nourriture.

La capacité à se développer sur des milieux organiques dans l'obscurité ou à la lumière en l'absence de dioxyde de carbone a été démontrée pour de nombreuses diatomées bleu-vert, vert, jaune-vert, etc. Il a été noté que la croissance hétérotrophe des algues est plus lente que la croissance autotrophe à la lumière.

La diversité et la plasticité des modes d'alimentation des algues leur permettent de se généraliser et d'occuper diverses niches écologiques.

2.2. Types de thalles

Le corps végétatif des algues est représenté par thalle, ou thalle, non différencié en organes - racine, tige, feuille. Au sein de la structure du thalle, les algues se distinguent par une très grande diversité morphologique (Fig. 9). Ils sont représentés par des organismes unicellulaires, multicellulaires et non cellulaires. Leurs tailles fluctuent sur une large gamme : des plus petits organismes unicellulaires aux gigantesques organismes multimètres. La forme du corps des algues est également diverse: des formes sphériques les plus simples aux formes complexes disséquées, ressemblant à des plantes supérieures.

Une grande variété d'algues peut être réduite à plusieurs types de structure morphologique : monadique, rhizopodial, palmelloide, coccoïde, trichal, hétérotriche, parenchymateux, siphonal, siphonocladal.

Type monadique (flagellé) de structure du thalle

La caractéristique la plus caractéristique qui détermine ce type de structure est la présence de flagelles, à l'aide desquels les organismes monadiques se déplacent activement dans le milieu aquatique (Fig. 9, MAIS). Les formes flagellées mobiles sont très répandues dans les algues. Les formes flagellaires dominent parmi de nombreux groupes d'algues : euglénophytes, dinophytes, cryptophytes, raphidés, dorés, on les trouve dans les algues jaune-vert et vertes. Chez les algues brunes, le type de structure monadique est absent à l'état végétatif, cependant, des stades monadiques se forment lors de la reproduction (propagation). Le nombre de flagelles, leur longueur, la nature du placement et du mouvement sont divers et revêtent une grande importance systématique.

Riz. 9. Types morphologiques de structure des thalles chez les algues (selon :) : MAIS- monadique ( Chlamydomonas); B- amiboïde ( rhizochryse); DANS- palmelloide ( Hydrure); g– coccoïde ( pédiatre); ré- sarcinoïde ( Chlorosarcine); E- filamenteux ( Ulotrix); F- multifilamenteux ( fritchiela); Z, je- tissu ( Furcellaires, Laminaires); POUR- siphon ( Caulerpa); L- gainé de siphon ( Cladophore)

La mobilité des algues monadiques détermine la polarité de la structure de leurs cellules et colonies. Habituellement, les flagelles sont attachés au niveau ou à proximité du pôle antérieur de la cellule. La forme principale de la cellule est en forme de goutte avec un pôle flagellaire antérieur plus ou moins rétréci. Cependant, il n'est pas rare que les organismes monadiques s'écartent de cette forme de base et peuvent être asymétriques, en spirale, avoir une extrémité postérieure rétrécie, etc.

La forme de la cellule dépend en grande partie des enveloppes cellulaires, qui sont très diverses (plasmalemme ; pellicule ; thèque ; constituée d'écailles organiques, siliceuses ou calcaires ; maison ; paroi cellulaire). Les contours bizarres des cellules de certaines algues dorées forment une sorte de squelette intracellulaire, constitué de tubes de silice creux à l'intérieur. La paroi cellulaire est généralement lisse, parfois elle présente diverses excroissances ou est incrustée de sels de fer ou de calcium et ressemble alors à une maison. Dans la coquille, seuls de petits trous sont formés pour la sortie des flagelles.

La polarité des organismes monadiques se manifeste également dans l'arrangement des structures intracellulaires. À l'extrémité antérieure de la cellule, il y a souvent un pharynx, remplissant généralement une fonction excrétrice. Ce n'est que dans quelques flagellés phagotrophes que le pharynx fonctionne comme une bouche cellulaire - cytostomien.

Les organites particuliers caractéristiques des algues, ayant une structure monadique, sont vacuoles contractiles, qui exercent une fonction osmorégulatrice, corps muqueux Et structures piquantes. Les capsules piquantes se trouvent chez les dinophytes, les euglénoïdes, les dorés, les rafidophytes, les cryptophytes et remplissent une fonction protectrice. Un seul noyau occupe une position centrale dans les cellules. Les chloroplastes, de formes et de couleurs diverses, peuvent être axiaux ou pariétaux.

La tendance à l'augmentation de la taille du corps se manifeste par la formation de diverses colonies. Dans les cas les plus simples, des colonies se forment en raison de la non-disjonction des cellules en division. Il existe des colonies sphériques en forme d'anneau, buissonnantes, arborescentes. Les organismes monadiques verts sont principalement caractérisés par des colonies du type cénobien avec un nombre constant de cellules pour chaque espèce.

Dans des conditions défavorables, les organismes monadiques perdent ou rétractent leurs flagelles, perdant ainsi leur mobilité et s'entourent d'un mucus abondant.

La structure de type monade s'est avérée prometteuse. Sur sa base, d'autres structures plus complexes se sont développées.

Type de structure rhizopodiale (amiboïde)

Les caractéristiques les plus importantes du type de structure amiboïde sont l'absence de couvertures cellulaires solides et la capacité de amiboïde mouvement, à l'aide d'excroissances cytoplasmiques temporairement formées à la surface de la cellule - pseudopode. Il existe plusieurs variétés de pseudopodes, dont les algues sont le plus souvent observées rhizopodes Et les lodopodes, moins souvent axopodes(fig. 9, B).

Il n'y a pas de différences fondamentales dans la structure et le mécanisme d'action des systèmes contractiles qui déterminent la mobilité des organismes monadiques et amiboïdes au niveau moléculaire. Le mouvement amiboïde est probablement né de l'adaptation des cellules flagellaires à des conditions de vie simplifiées, ce qui a conduit à une simplification de la structure corporelle.

Dans les cellules des algues amiboïdes, on trouve des noyaux, des plastes, des mitochondries et d'autres organites caractéristiques des eucaryotes : on observe souvent des vacuoles contractiles, des stigmates et des corps basaux capables de former des flagelles.

De nombreux organismes amiboïdes mènent une vie attachée. Ils peuvent construire des maisons de formes et de structures variées : minces, délicates ou rugueuses, à parois épaisses.

Le type de corps amiboïde n'est pas aussi répandu que le monadique. On l'observe uniquement dans les algues dorées et jaune-vert.

Structure de type palmelloide (hemimonas)

La caractéristique de ce type de structure est la combinaison d'un mode de vie végétal immobile avec la présence d'organites cellulaires caractéristiques des organismes monadiques : vacuoles contractiles, stigmates, flagelles. Ainsi, les cellules végétatives peuvent avoir des flagelles, à l'aide desquels elles se déplacent dans une mesure limitée dans le mucus colonial, ou les flagelles sont retenus dans des cellules immobiles sous une forme très réduite.

Pour les cellules de type palmelloide (hemimonas), une structure polaire est caractéristique. Parfois, les cages sont dans les maisons.

Les algues hémimonades forment souvent des colonies. Dans le cas le plus simple, le mucus est sans structure et les cellules y sont situées sans ordre particulier. Une autre complication de ces colonies se manifeste à la fois dans la différenciation du mucus et dans un arrangement plus ordonné des cellules à l'intérieur du mucus. Les colonies de type dendritique (genre Hydrure) (fig. 9, DANS).

La structure de type palmelloide (hemimonas) a été une étape importante sur le chemin de l'évolution morphologique des algues dans le sens des monades mobiles vers des formes immobiles typiquement végétatives.

Type de structure coccoïde

Ce type combine des algues unicellulaires et coloniales, immobiles à l'état végétatif. Les cellules de type coccoïde sont recouvertes d'une membrane et possèdent un protoplaste de type végétal (tonoplaste sans vacuoles contractiles, stigmates, flagelles). La perte des signes d'une structure monadique dans la structure de la cellule chez les organismes menant un mode de vie immobile végétatif, l'acquisition de nouvelles structures caractéristiques des cellules végétales est la prochaine étape majeure dans l'évolution des algues selon le type végétatif.

Une grande variété d'algues de type coccoïde est associée à la présence de couvertures cellulaires. Les couvertures provoquent la présence de diverses cellules : sphériques, ovoïdes, fusiformes, ellipsoïdes, cylindriques, lobées étoilées, en spirale, en forme de poire, etc. La variété des formes est également multipliée en raison des décorations sculpturales des couvertures cellulaires - épines, épines, soies, processus cornés.

Les algues coccoïdes forment des colonies de formes diverses, dans lesquelles les cellules sont unies avec ou sans mucus.

Le type de structure coccoïde est répandu dans presque toutes les divisions d'algues eucaryotes (à l'exception des euglénoïdes).

En termes évolutifs, la structure cocoïde peut être considérée comme la structure initiale pour l'émergence des thalles multicellulaires, ainsi que des structures de type siphonal et siphonocladal (Fig. 9, G, D).

Type de structure trichaly (filamenteux)

Une caractéristique du type de structure filamenteuse est la disposition filamenteuse des cellules immobiles, qui se forment végétativement à la suite de la division cellulaire, qui se produit principalement dans un plan. Les cellules filamenteuses ont une structure polaire et ne peuvent se développer que dans une seule direction, qui coïncide avec l'axe du fuseau nucléaire.

Dans les cas les plus simples, les thalles de structure filamenteuse sont composés de cellules morphologiquement similaires les unes aux autres. En même temps, dans de nombreuses algues, dans les zones de filaments, s'amincissant ou se dilatant vers les extrémités, les cellules diffèrent par leur forme du reste. Dans ce cas, souvent la cellule inférieure, dépourvue de chloroplastes, se transforme en un rhizoïde ou un pied incolore. Les fils peuvent être simples ou ramifiés, à un ou plusieurs rangs, libres ou attachés.

Le type de structure filamenteux est représenté parmi les algues vertes, rouges, jaune-vert, dorées (Fig. 9, E).

Type de structure hétérotriche (multifilaire)

Le type multifilamenteux est né sur la base du type filamenteux. Le thalle multifilamenteux est constitué principalement de filaments horizontaux qui s'étendent le long du substrat, remplissant la fonction d'attachement, et de filaments verticaux qui s'élèvent au-dessus du substrat et remplissent une fonction d'assimilation. Ces derniers portent les organes de reproduction.

Chez certaines algues, les filaments verticaux se différencient en entre-nœuds Et nœuds, d'où partent des verticilles de branches latérales, qui ont également une structure articulée. À partir des nœuds, en outre, des fils supplémentaires peuvent se développer, formant une couverture crustale des entre-nœuds. La fonction de fixation au substrat est assurée par des rhizoïdes incolores. Une telle structure peut être trouvée chez les characées, les algues vertes, brunes, rouges, certaines algues jaune-vert et dorées (Fig. 9, F).

Type de structure parenchymateuse (tissu)

L'une des directions d'évolution du thalle multifilamenteux est associée à l'émergence des thalles parenchymateux. La capacité de croissance illimitée et de division des cellules dans différentes directions a conduit à la formation de thalles macroscopiques volumineux avec une différenciation cellulaire morphologique et fonctionnelle en fonction de la position dans le thalle (cortex, couche intermédiaire, noyau).

Au sein de ce type, il existe une complication progressive des thalles allant de plaques simples à des thalles différenciés de manière complexe avec des tissus et des organes primitifs. Le type de structure parenchymateuse est le stade évolutif le plus élevé de différenciation morphologique du corps des algues. Il est largement représenté dans les grandes algues: brunes, rouges et vertes - les algues dites macrophytes (Fig. 10).

Riz. 10. Coupe transversale du thalle des algues brunes (selon :) : 1 - écorce externe ; 2 - écorce interne; 3 - noyau

Structure de type siphon

La structure de type siphonal (non cellulaire) se caractérise par l'absence à l'intérieur du thalle, qui atteint des tailles relativement importantes, généralement macroscopiques et un certain degré de différenciation, de cloisons cellulaires en présence d'un grand nombre d'organites. Les cloisons dans un tel thalle ne peuvent apparaître que par hasard, s'il est endommagé ou lors de la formation d'organes reproducteurs. Dans les deux cas, le processus de formation des cloisons diffère de la formation d'un organisme multicellulaire.

Le type de structure siphonale est présent dans certaines algues vertes et jaune-vert. Cependant, cette direction de l'évolution morphologique s'est avérée être une impasse.

Type de structure revêtue de siphon

La principale caractéristique du type de structure revêtue de siphon est la capacité de former des thalles complexes à partir du thalle primaire non cellulaire, constitué de segments multinucléaires primaires. La formation d'un tel thalle repose sur division ségrégative, dans lequel la mitose ne se termine pas toujours par une cytokinèse.

Le type de structure recouvert de siphon n'est connu que dans un petit groupe d'algues vertes marines.

2.3. Reproduction d'algues

La reproduction est la principale propriété des êtres vivants. Son essence réside dans la reproduction de son propre genre. Chez les algues, la reproduction peut être réalisée de manière asexuée, végétative et sexuée.

reproduction asexuée

La reproduction asexuée des algues est réalisée à l'aide de cellules spécialisées - contestation. La sporulation s'accompagne généralement de la division du protoplaste en parties et de la libération de produits de fission de la membrane de la cellule mère. Dans le même temps, avant la division du protoplaste, des processus conduisant à son rajeunissement s'y déroulent. La libération de produits de fission de la membrane de la cellule mère est la différence la plus significative entre la véritable reproduction asexuée et la reproduction végétative. Parfois, une seule spore se forme dans la cellule, mais même alors, elle quitte la membrane de la mère.

Les spores se forment généralement dans des cellules spéciales appelées sporanges, qui diffèrent des cellules végétatives ordinaires par leur taille et leur forme. Ils se présentent comme des excroissances de cellules ordinaires et remplissent uniquement la fonction de former des spores. Parfois, les spores se forment dans des cellules dont la forme et la taille ne diffèrent pas des cellules végétatives ordinaires. Les spores diffèrent également des cellules végétatives par leur forme et leur taille plus petite. Le nombre de spores dans un sporange varie de une à plusieurs centaines. Les spores sont l'étape de dispersion dans le cycle de vie des algues.

Selon la structure, il y a :

zoospores- les spores mobiles des algues vertes et brunes, peuvent avoir un, deux, quatre ou plusieurs flagelles, dans ce dernier cas, les flagelles sont disposés en corolle à l'extrémité antérieure de la spore ou par paires sur toute la surface ;

hémisoospores- des zoospores qui ont perdu des flagelles, mais qui ont conservé des vacuoles contractiles et des stigmates ;

aplanospores- des spores immobiles qui s'habillent d'une coquille à l'intérieur de la cellule mère ;

autospores- les aplanospores, ayant la forme d'une cellule mère ;

hypnospores- des spores immobiles avec des coquilles épaissies, conçues pour survivre à des conditions environnementales défavorables.

Les algues rouges se reproduisent de manière asexuée en monospore, bispor, tétraspore ou polyspore. Les monospores n'ont pas de flagelle ni de coquille. Après avoir quitté la cellule mère, ils sont capables de mouvement amiboïde. Les monospores se distinguent des cellules végétatives par leur forme ovoïde ou sphérique, riche en nutriments et de couleur intense.

La structure des spores et les types de sporulation sont d'une grande importance pour la taxonomie des algues, car ils reflètent des différences dans l'organisation des formes ancestrales de divers groupes d'algues.

Reproduction végétative

La propagation végétative dans les algues peut être réalisée de plusieurs manières : division simple en deux, division multiple, bourgeonnement, fragmentation du thalle, stolons, bourgeons du couvain, paraspores, nodules, akinets.

Division simplifiée.

Cette méthode de reproduction ne se trouve que dans les formes unicellulaires d'algues. La division la plus simple se produit dans les cellules qui ont une structure corporelle de type amiboïde.

Division des formes amiboïdes. La division des amiboïdes est possible dans n'importe quelle direction. Cela commence par l'étirement du corps de l'amibe, puis une cloison se dessine à l'équateur, qui divise le corps en deux parties plus ou moins égales. La division du cytoplasme s'accompagne de la division du noyau. Parfois, la division est précédée d'une transition vers un état stationnaire en raison de la rétraction des jambes, tandis que la cellule acquiert une forme sphérique. Dans le même temps, le protoplasme perd sa transparence, la vacuole contractile disparaît. En fin de division, la cellule est étirée, elle est ligaturée, puis des pseudopodes apparaissent.

Division des formes flagellées. Les formes flagellaires ont les types de propagation végétative les plus complexes. Les types de reproduction sont déterminés par le niveau d'organisation et le degré de polarité cellulaire. Chez certains cryptophytes, algues dorées et vertes, la reproduction par simple fission en deux se produit à l'état mobile uniquement le long de l'axe longitudinal et commence à partir du pôle antérieur de la cellule. Dans ce cas, les flagelles ne peuvent obtenir qu'une seule cellule ou être également réparties entre de nouvelles cellules. Une cellule qui ne reçoit pas de flagelle le forme elle-même. Chez la plupart des algues Volvox et Euglena, lors de la reproduction, la membrane cellulaire devient mucilagineuse et la division se produit à l'état stationnaire. Dans toutes les formes flagellaires qui ont une coquille, les cellules sont divisées en deux parties égales ou inégales. Après séparation, l'ancienne coquille est jetée et une nouvelle est formée.

Division des formes coccoïdes. Chez les algues à structure cellulaire de type coccoïde, la reproduction végétative acquiert les caractéristiques typiques de la division d'une cellule végétale immobile avec une membrane cellulaire bien définie. Dans sa simplicité, elle se rapproche de la reproduction végétative de type amiboïde et s'effectue par simple division cellulaire en deux.

Bourgeonnant.

Les cellules des algues ramifiées filamenteuses se caractérisent par deux modes de reproduction végétative : simple division en deux et bourgeonnement. La combinaison de ces modes de reproduction provoque une ramification latérale des algues filamenteuses.

Fragmentation.

La fragmentation est inhérente à tous les groupes d'algues multicellulaires et se manifeste sous diverses formes : formation d'hormogonies, régénération des parties détachées du thalle, chute spontanée des branches, repousse des rhizoïdes. La cause de la fragmentation peut être des facteurs mécaniques (vagues, courant, morsures d'animaux), la mort de certaines cellules. Un exemple de ce dernier mode de fragmentation est la formation d'hormogonie dans les algues bleu-vert. Chaque hormogonium peut donner naissance à un nouvel individu. La reproduction par parties des thalles, caractéristiques des algues rouges et brunes, ne conduit pas toujours à la reprise de plantes normales. Les algues qui poussent sur les pierres et les rochers sont souvent partiellement ou totalement détruites par l'action des vagues. Leurs fragments détachés ou leurs thalles entiers ne sont pas capables de se rattacher à des sols solides en raison du mouvement constant de l'eau. De plus, les organes de fixation ne sont pas reformés. Si de tels thalles tombent dans des endroits calmes avec un fond boueux ou sablonneux, ils continuent de croître, allongés sur le sol. Au fil du temps, les parties les plus anciennes meurent et les branches qui s'en étendent se transforment en thalles indépendants, dans de tels cas, ils parlent de formes lâches ou libres de l'espèce correspondante. Les algues changent beaucoup : leurs branches deviennent plus fines, plus étroites et moins ramifiées. Les formes d'algues non attachées ne forment pas d'organes de reproduction sexuée et asexuée et ne peuvent se reproduire que de manière végétative.

Reproduction par pousses, stolons, bourgeons de couvain, nodules, akinets.

Dans les formes tissulaires des algues vertes, brunes et rouges, la multiplication végétative acquiert sa forme complète, qui diffère peu de la multiplication végétative des plantes supérieures. Tout en conservant la capacité de régénérer des parties du thalle, les formes tissulaires acquièrent des formations spécialisées qui remplissent la fonction de reproduction végétative. De nombreuses espèces d'algues brunes, rouges, vertes et charophytes ont des pousses sur lesquelles poussent de nouveaux thalles. Sur les thalles de certaines algues brunes et rouges, se développent des bourgeons de couvain (propagula), qui tombent et germent en de nouveaux thalles.

À l'aide de nodules hivernants unicellulaires ou multicellulaires, le renouvellement saisonnier des charophytes se produit. Certaines algues filamenteuses (par exemple, les algues vertes ulotrix) se reproduisent par des akinètes - des cellules spécialisées avec une membrane épaissie et une grande quantité de nutriments de réserve. Ils sont capables de survivre à des conditions défavorables.

reproduction sexuée

La reproduction sexuée chez les algues est associée au processus sexuel, qui consiste en la fusion de deux cellules, entraînant la formation d'un zygote qui se transforme en un nouvel individu ou donne des zoospores.

Il existe plusieurs types de reproduction sexuée chez les algues :

hologamie(conjugaison) - sans formation de cellules spécialisées;

gamétogamie- avec l'aide de cellules spécialisées - les gamètes.

Hologamie. Dans le cas le plus simple, le processus se produit par la fusion de deux immobiles, dépourvus de membranes cellulaires de cellules végétatives. Dans les formes flagellaires unicellulaires des algues, le processus sexuel est réalisé par la fusion de deux individus.

Lorsque le contenu de deux cellules végétatives non flagellées fusionne, le processus sexuel est appelé conjugaison. Lors de la conjugaison, la fusion de deux cellules se produit, qui remplissent la fonction de cellules germinales - les gamètes. La fusion du contenu des cellules se produit par un canal de conjugaison spécialement formé, un zygote est obtenu, qui est ensuite recouvert d'une membrane épaisse et se transforme en zygospore. Si le débit du contenu cellulaire est le même, le zygote se forme dans le canal de conjugaison. Dans ce cas, la division des cellules en mâle et femelle est conditionnelle.

Gamétogamie. La reproduction sexuée chez les algues, y compris les algues unicellulaires, se produit souvent en divisant le contenu des cellules et en y formant des cellules germinales spécialisées - les gamètes. Dans toutes les algues vertes et brunes, les gamètes mâles ont des flagelles, mais les gamètes femelles n'ont pas toujours de flagelles. Dans les algues primitives, les gamètes se forment dans les cellules végétatives. Dans des formes plus organisées, les gamètes sont situés dans des cellules spéciales appelées gamétanges. Dans une cellule végétative ou gamétange, il peut y avoir de un à plusieurs centaines de gamètes. Selon la taille des gamètes fusionnants, on distingue plusieurs types de gamétogamie : isogamie, hétérogamie, oogamie.

Si les gamètes fusionnés ont la même forme et la même taille, un tel processus sexuel est appelé isogamie.

Si les gamètes fusionnés ont la même forme, mais des tailles différentes (le gamète femelle est plus grand que le mâle), alors ils parlent de hétérogamie.

Le processus sexuel, dans lequel une grande cellule fixe fusionne - Oeuf et mobile petite cellule mâle - sperme, est appelé oogamie. Les gamétanges aux œufs sont appelées archégone ou ovogonie, et avec du sperme anthéridies. Les gamètes mâles et femelles peuvent se développer sur le même individu (monoïque) ou sur des individus différents (dioïque). Le zygote formé à la suite de la fusion de gamètes après quelques modifications se transforme en zygospore. Ce dernier est généralement habillé d'une carapace dense. Les zygospores peuvent être dormantes pendant une longue période (jusqu'à plusieurs mois) ou germer sans période de dormance.

Autogamie. Un type particulier de processus sexuel. Cela consiste dans le fait que le noyau cellulaire se divise méiotiquement, sur les quatre noyaux formés, deux sont détruits et les deux noyaux restants fusionnent, formant un zygote qui, sans période de dormance, augmente de taille et se transforme en auxospore. C'est ainsi que se produit le rajeunissement.

2.4. Cycles de vie des algues

cycle de vie, ou cycle de développement, est un ensemble de tous les stades de développement des organismes, à la suite desquels, à partir de certains individus ou de leurs rudiments, de nouveaux individus et des rudiments similaires se forment. L'étape du vieillissement conduisant au décès de l'individu, et les périodes de dormance dépassent le cycle de vie. Le cycle de développement peut être simple ou complexe, qui est associé au rapport des phases nucléaires diploïdes et haploïdes, ou formes de développement(Fig. 11).

Riz. 11. Cycles de vie des algues (par :) : I - haplobionte avec réduction zygotique ; II - haplodiplobionte avec réduction des spores; III - diplobiont avec réduction gamétique; IV - haplodiplobiont avec réduction somatique. La phase dominante dans les cas I et III est multicellulaire ; s'il est unicellulaire, alors il est à long terme et capable de reproduction mitotique ; 1 - phase haploïde; 2 - phase diploïde

La notion de cycle de vie est associée à l'alternance des générations. En dessous de génération comprendre l'ensemble des individus considérés par rapport aux ancêtres et descendants vivant dans un temps proche, et génétiquement apparentés à celui-ci.

Un cycle de vie simple est caractéristique des cyanobactéries dans lesquelles la reproduction sexuée n'a pas été trouvée. Ils ont des cycles de vie complets gros) Et petit. Un petit cycle de vie correspond à certaines branches d'un grand cycle et conduit à la reformation d'âges intermédiaires des individus cyanobactériens. . Le cycle de développement des cyanobactéries comprend ainsi certains segments du développement d'une ou d'une série de générations successives d'une forme systématique spécifique : du rudiment d'un individu à l'apparition de nouveaux rudiments du même type.

Chez la plupart des algues à processus sexuel, selon la période de l'année et les conditions extérieures, différentes formes de reproduction (sexuée et asexuée) sont observées, avec une modification des phases nucléaires haploïdes et diploïdes. Les changements subis par un individu entre les mêmes phases de développement constituent son cycle de vie.

Les organes de reproduction sexuée et asexuée peuvent se développer sur le même individu ou sur des individus différents. Les plantes qui produisent des spores sont appelées sporophytes, et formant des gamètes - gamétophytes. Les plantes capables de produire à la fois des spores et des gamètes sont appelées gamétosporophytes. Les gamétosporophytes sont caractéristiques de nombreuses algues : vertes (Ulva), brunes (Ectocarp) et rouges (Bangiaceae). Le développement des organes reproducteurs d'un type ou d'un autre est déterminé par la température de l'environnement. Par exemple, sur des thalles lamellaires d'algues rouges Porphyre Tenerà des températures inférieures à 15–17 ° C, des organes de reproduction sexuée se forment et à des températures plus élevées, des organes de reproduction asexuée. En général, dans de nombreuses algues, les gamètes se développent à une température plus basse que les spores. D'autres facteurs influencent également le développement de certains organes reproducteurs : intensité lumineuse, durée du jour, composition chimique de l'eau, dont sa salinité.

Les gamétophytes, les gamétosporophytes et les sporophytes des algues peuvent ne pas différer extérieurement ou avoir des différences morphologiques bien définies. Distinguer isomorphe(similaire) et hétéromorphe changement (différent) des formes de développement, qui s'identifie à l'alternance des générations. Chez la plupart des gamétosporophytes, l'alternance des générations ne se produit pas. Parfois gamétophytes et sporophytes, sans différer morphologiquement, existent dans des conditions écologiques différentes ; dans certains cas, ils diffèrent également morphologiquement. Par exemple, les algues rouges Porphyre Tener les sporophytes se présentent sous la forme de filaments ramifiés à une seule rangée qui sont introduits dans le substrat calcaire (coquilles de mollusques, roches). Ils poussent de préférence dans des conditions de faible luminosité et pénètrent le substrat à une grande profondeur. Les gamétophytes de cette algue ont la forme de plaques, poussent sous un bon éclairage près du bord de l'eau et dans la zone de marée.

Avec une alternance hétéromorphe de générations, la structure des sporophytes et des gamétophytes diffère assez significativement dans certains cas. Ainsi, dans les algues vertes des genres acrosiphonie Et Spongomorphe le gamétophyte est multicellulaire, haut de plusieurs centimètres, et le sporophyte est unicellulaire, microscopique. D'autres rapports de la taille du gamétophyte et du sporophyte sont également possibles. Aux algues brunes Saccharines le gamétophyte est microscopique et le sporophyte mesure jusqu'à 12 m de long.Dans la plupart des algues, les gamétophytes et les sporophytes sont des plantes indépendantes. Chez un certain nombre d'espèces d'algues rouges, les sporophytes se développent sur les gamétophytes, et chez certaines algues brunes, les gamétophytes se développent à l'intérieur du thalle des sporophytes.

Un changement hétéromorphe dans les formes de développement, lorsqu'il y a une séparation nettement prononcée du sporophyte du gamétophyte, est caractéristique des groupes d'algues plus organisés. Dans ce cas, l'une des formes, le plus souvent le gamétophyte, est microscopique. On pense que le cycle hétéromorphe de développement des algues est issu du cycle isomorphe. Les modes de développement du gamétophyte et du sporophyte sont d'une grande importance dans la taxonomie des algues. Les cycles de développement les plus complexes et les plus divers, introuvables chez les autres algues, sont caractéristiques des algues rouges.

Changement de phases nucléaires.

Au cours du processus sexuel, à la suite de la fusion des gamètes et de leurs noyaux, le nombre de chromosomes dans le noyau double. À un certain stade du cycle de développement, pendant la méiose, une réduction du nombre de chromosomes se produit, à la suite de quoi les noyaux résultants reçoivent un seul ensemble de chromosomes. Les sporophytes de nombreuses algues sont diploïdes et la méiose dans le cycle de leur développement coïncide avec le moment de la formation des spores, à partir desquelles se développent des gamétosporophytes haploïdes ou des gamétophytes. Cette méiose s'appelle réduction des spores. Sporophytes d'algues rouges plus primitives (genre Cladophore, ectocarpe et bien d'autres), ainsi que des spores haploïdes, forment des spores diploïdes, qui se développent à nouveau en sporophytes. Les spores apparaissant sur les gamétosporophytes servent à l'auto-renouvellement des plantes mères. Les sporophytes et les gamétophytes des algues aux stades les plus élevés d'évolution alternent strictement sans auto-renouvellement.

Dans un certain nombre d'algues, la méiose se produit dans le zygote. Cette méiose s'appelle réduction zygotique et se trouve dans un certain nombre d'espèces d'algues vertes et charophytes. Dans les algues volvox et ulotrix d'eau douce, le sporophyte est représenté par un zygote unicellulaire qui produit jusqu'à 32 zoospores, plusieurs fois plus grandes que les gamètes parentaux en masse, c'est-à-dire il y a essentiellement une réduction des spores.

Certains groupes d'algues ont réduction gamétique, qui est caractéristique des animaux, et non des organismes végétaux. Chez ces algues, la méiose se produit lors de la formation des gamètes, tandis que les cellules restantes du thalle restent diploïdes. Un tel changement de phases nucléaires est inhérent aux diatomées et aux algues fucus brunes, qui sont répandues dans le monde entier (qui comprennent les espèces d'algues marines les plus répandues), et parmi les vertes, dans un grand genre Cladophore. On pense que le développement avec réduction gamétique du noyau confère à ces algues certains avantages par rapport aux autres.

Si la division de réduction se produit dans les sporanges avant la formation de spores de reproduction asexuée (réduction sporique), il y a alors une alternance de générations - un sporophyte diploïde et un gamétophyte haploïde. Ce type de cycle de vie est appelé haplobionte avec spore réduction. Il est caractéristique de certaines algues vertes, de nombreuses algues brunes et rouges.

Enfin, chez quelques algues, la méiose se produit dans les cellules végétatives du thalle diploïde (réduction somatique), à ​​partir desquelles se développent alors des thalles haploïdes. Tel cycle de vie avec réduction somatique connu des algues rouges et vertes.

question test

Types de nutrition des algues.

Types de thalles d'algues.

Caractéristiques de la structure morphologique monadique.

Caractéristiques de la structure morphologique rhizopodiale. Types d'excroissances cytoplasmiques.

Caractérisation de la structure morphologique palmelloide.

Caractérisation de la structure morphologique coccoïde.

Caractérisation de la structure morphologique trichal.

Caractérisation de la structure morphologique hétérotrique.

Caractéristiques de la structure morphologique parenchymateuse.

Caractérisation de la structure morphologique siphonale.

Caractérisation de la structure morphologique siphon-clad.

12. Reproduction asexuée. Types de litiges.

13. Types de propagation végétative des algues.

14. Types de reproduction sexuée des algues.

15. Quelle est la différence entre sporophyte et gamétophyte ?

16. Qu'est-ce qu'un changement hétéromorphe et isomorphe de générations ?

17. Changement de phases nucléaires dans le cycle de vie des algues. Réduction sporique, zygotique et gamétique.

3. GROUPES D'ALGUES ÉCOLOGIQUES

Les algues sont réparties sur l'ensemble du globe et se retrouvent dans divers biotopes aquatiques, terrestres et du sol. Divers groupes écologiques sont connus : algues des habitats aquatiques, algues terrestres, algues du sol, algues des sources chaudes, algues des neiges et des glaces, algues des sources hypersalines.

3.1. Habitats aquatiques des algues

3.1.1. Phytoplancton

Le terme « phytoplancton » désigne un ensemble d'organismes végétaux flottant dans la colonne d'eau. Les algues planctoniques sont le principal, et dans certains cas le seul, producteur de matière organique primaire, sur la base de laquelle tous les êtres vivants d'un réservoir existent. La productivité du phytoplancton dépend d'un ensemble de facteurs variés.

Les algues planctoniques vivent dans une variété de plans d'eau - de l'océan aux flaques d'eau. De plus, la plus grande diversité des conditions écologiques dans les eaux intérieures, par rapport aux mers, détermine également la plus grande diversité de la composition des espèces et des complexes écologiques du plancton d'eau douce.

Phytoplancton des écosystèmes d'eau douce caractérisée par une saisonnalité prononcée. A chaque saison, un ou plusieurs groupes d'algues prédominent dans la retenue, et lors des périodes de développement intensif, souvent une seule espèce domine. Ainsi en hiver, sous la glace (surtout lorsque la glace est recouverte de neige), le phytoplancton est très pauvre voire quasi absent par manque de lumière. Le développement végétatif des algues planctoniques en tant que communauté commence en mars-avril, lorsque le niveau d'ensoleillement devient suffisant pour la photosynthèse des algues même sous la glace. À cette époque, de nombreux petits flagellés apparaissent - des euglénoïdes, des dinophytes, des dorés, ainsi que des diatomées qui aiment le froid. Pendant la période de débâcle jusqu'à ce que la stratification de la température soit établie, ce qui se produit généralement lorsque la couche d'eau supérieure se réchauffe jusqu'à 10–12 ° C, le développement rapide du complexe de diatomées qui aime le froid commence. En été, lorsque la température de l'eau est supérieure à 15C°, la productivité maximale des algues bleues, euglénoïdes et vertes est observée. Selon le type trophique et limnologique du plan d'eau, une « éclosion » de l'eau peut se produire à ce moment, causée par le développement d'algues bleues et vertes.

L'une des caractéristiques essentielles du phytoplancton d'eau douce est l'abondance d'algues temporairement planctoniques. Un certain nombre d'espèces considérées comme typiquement planctoniques dans les étangs et les lacs ont une phase de fond ou de périphyton (attachée à tout objet) dans leur développement.

phytoplancton marin se compose principalement de diatomées et de dinophytes. Parmi les diatomées, les représentants des genres sont particulièrement nombreux. Hétocéros, Rhizosolenia, Thalassiosira et quelques autres qui sont absents du plancton d'eau douce. La composition des formes flagellaires des algues dinophytes est très diversifiée dans le phytoplancton marin. Les représentants des primesiophytes sont très nombreux dans le phytoplancton marin, représentés dans les eaux douces par seulement quelques espèces. Bien que l'environnement marin soit relativement homogène sur de vastes zones, il n'y a pas d'uniformité similaire dans la distribution du phytoplancton marin. Les différences dans la composition et l'abondance des espèces s'expriment souvent même dans des zones relativement petites d'eaux marines, mais elles se reflètent particulièrement clairement dans la zonalité géographique à grande échelle de la distribution. Ici, l'effet écologique des principaux facteurs environnementaux se manifeste: salinité de l'eau, température, éclairage et teneur en nutriments.

Les algues planctoniques ont généralement des adaptations spéciales pour vivre en suspension. Certains ont divers types d'excroissances et d'appendices du corps - pointes, soies, excroissances de corne, membranes. D'autres forment des colonies qui sécrètent abondamment du mucus. D'autres encore accumulent dans l'organisme des substances qui augmentent leur flottabilité (gouttes de graisse chez les diatomées, vacuoles gazeuses chez les bleus-verts). Ces formations sont beaucoup plus développées dans les phytoplancteurs marins que dans ceux d'eau douce. L'une des adaptations à l'existence dans la colonne d'eau en suspension est la petite taille du corps des algues planctoniques.

3.1.2. Phytobenthos

Phytobenthos fait référence à un ensemble d'organismes végétaux qui sont adaptés pour exister à l'état attaché ou non attaché au fond des plans d'eau et sur divers objets, organismes vivants et morts dans l'eau.

La possibilité de croissance d'algues benthiques dans des habitats spécifiques est déterminée par des facteurs abiotiques et biotiques. Parmi les facteurs biotiques, la concurrence avec d'autres algues et la présence de consommateurs jouent un rôle important. Cela conduit au fait que certains types d'algues benthiques ne poussent pas à n'importe quelle profondeur et pas dans tous les plans d'eau avec un régime lumineux et hydrochimique approprié. La lumière est particulièrement importante pour la croissance des algues benthiques en tant qu'organismes photosynthétiques. Mais le degré de son utilisation est influencé par d'autres facteurs environnementaux: la température, la teneur en substances biogènes et biologiquement actives, les sources d'oxygène et de carbone inorganique et, surtout, le taux d'entrée de ces substances dans le thalle, qui dépend de la concentration des substances et la vitesse de déplacement de l'eau. En règle générale, les endroits où le mouvement de l'eau est intense se distinguent par le développement luxuriant d'algues benthiques.

Algues benthiques poussant dans des conditions d'activité mouvement de l'eau, bénéficient d'avantages par rapport aux algues poussant dans des eaux lentes. Le même niveau de photosynthèse peut être atteint par des organismes phytobenthiques dans des conditions d'écoulement avec moins d'éclairage, ce qui contribue à la croissance de thalles plus gros. De plus, le mouvement de l'eau empêche les particules de limon de se déposer sur les rochers et les pierres, ce qui interfère avec la fixation des ébauches d'algues, favorise la croissance des algues de fond, éliminant les animaux mangeurs d'algues de la surface du sol. Enfin, bien qu'un fort courant ou un fort ressac provoque des dommages aux thalles d'algues ou leur décollement du sol, le mouvement de l'eau n'empêche toujours pas l'installation d'espèces microscopiques d'algues ou d'étages microscopiques d'algues macrophytes.

L'influence du mouvement de l'eau sur le développement des algues benthiques est particulièrement perceptible dans les rivières, les ruisseaux et les ruisseaux de montagne. Dans ces réservoirs, un groupe d'organismes benthiques se distingue, préférant les endroits à fort courant. Dans les lacs où il n'y a pas de forts courants, le mouvement des vagues est d'une importance primordiale. Dans les mers, les vagues ont également un impact important sur la vie des algues benthiques, notamment sur leur répartition verticale.

Dans les mers du nord, la répartition et l'abondance des algues benthiques sont influencées par glace. Selon son épaisseur, son mouvement et son hummockage, les fourrés d'algues peuvent être détruits (effacés) jusqu'à plusieurs mètres de profondeur. Ainsi, par exemple, dans l'Arctique, les algues brunes vivaces ( Fucus, Laminaire) est plus facile à trouver près du rivage parmi les rochers et les corniches rocheuses qui entravent le mouvement de la glace.

Diverses influences sur la vie des algues benthiques ont Température. Avec d'autres facteurs, il détermine leur taux de croissance, le taux et la direction du développement, le moment de la ponte de leurs organes reproducteurs et la zonalité géographique de la distribution.

Le développement intensif des algues est également facilité par une teneur modérée dans l'eau. nutriments. Dans les eaux douces, de telles conditions sont créées dans les étangs peu profonds, dans la zone côtière des lacs, dans les marigots des rivières, dans les mers - dans les baies peu profondes.

Si, dans de tels endroits, il y a suffisamment d'éclairage, un sol solide et un faible mouvement de l'eau, des conditions optimales sont créées pour la vie du phytobenthos. En l'absence de mouvement de l'eau et de son enrichissement insuffisant en nutriments, les algues benthiques poussent mal. De telles conditions existent dans les baies rocheuses avec une grande pente de fond et des profondeurs importantes au centre, car les nutriments des sédiments de fond ne sont pas transportés vers les horizons supérieurs. De plus, les algues macroscopiques, qui servent de substrat à de nombreuses petites formes d'algues benthiques, peuvent être absentes de ces habitats.

Les sources de substances biogènes dans l'eau sont le ruissellement côtier et les sédiments de fond. Le rôle de ces derniers en tant qu'accumulateurs de résidus organiques est particulièrement important. Dans les sédiments de fond, du fait de l'activité vitale des bactéries et des champignons, il se produit une minéralisation des résidus organiques ; les substances organiques complexes sont converties en composés inorganiques simples utilisables par les plantes photosynthétiques.

En plus de la lumière, du mouvement de l'eau, de la température et de la teneur en éléments nutritifs, la croissance des algues benthiques dépend de la présence d'animaux aquatiques herbivores- oursins, gastéropodes, crustacés, poissons. Ceci est particulièrement visible dans les fourrés d'algues de varech, qui sont de grande taille. Dans les mers tropicales, à certains endroits, les poissons mangent complètement des algues vertes, brunes et rouges avec un thalle mou. Les gastéropodes, rampant le long du fond, mangent des algues microscopiques et de petits semis d'espèces macroscopiques.

Les algues benthiques prédominantes des eaux continentales sont les diatomées, algues filamenteuses vertes, bleu-vert et jaune-vert, fixées ou non au substrat.

Les principales algues benthiques des mers et des océans sont des formes de thalles attachés macroscopiques brunes et rouges, parfois vertes. Tous peuvent être envahis par de petites diatomées, bleu-vert et autres algues.

Selon le lieu de croissance des algues benthiques, on distingue les groupes écologiques suivants:

épilithes- poussent à la surface d'un sol solide (roches, pierres);

épipelite- habiter la surface des sols meubles (sable, limon);

épiphytes– épizoïtes– vivent à la surface des plantes/animaux ;

endophytes– endozoïtes ou endosymbiontes- vivent à l'intérieur du corps des plantes / animaux, mais se nourrissent d'eux-mêmes (ont des chloroplastes et une photosynthèse);

endolithes- vivent dans un substrat calcaire (roches, coquilles de mollusques, coquilles de crustacés).

Parfois, un groupe d'organismes est distingué encrassement, ou périphyton. Les organismes inclus dans ce groupe vivent sur des objets se déplaçant ou s'écoulant principalement avec de l'eau. De plus, ils sont éloignés du fond et se trouvent dans des conditions de lumière, de nourriture et de température différentes de celles des organismes des véritables habitations du fond.

L'encrassement comprend les microalgues et les algues macrophytes. Les algues microscopiques (bleu-vert et diatomées) forment un film visqueux bactérien-algal-détritique sur le substrat introduit dans le milieu aquatique. Ensuite, les macroalgues (rouges, brunes et vertes) se déposent sur le microfilm primaire avec les animaux. Cela crée de sérieux obstacles à l'activité économique humaine. En raison de l'encrassement, la vitesse de déplacement des navires et l'efficacité des instruments hydroacoustiques diminuent, la consommation de carburant augmente, le lestage et la corrosion des structures sous-marines se produisent. De plus, le film visqueux formé par les encrassements peut perturber le fonctionnement des conduites d'eau, obstruer les ouvertures des prises d'eau et des canalisations, et perturber les processus de transfert de chaleur dans les groupes frigorifiques.

Les organismes salissants attachés qui vivent sur les structures sous-marines dans la zone intertidale et à des profondeurs allant jusqu'à 1 m sont généralement éliminés en hiver sous l'influence d'un assèchement prolongé et de l'abrasion de la glace. Par conséquent, des communautés d'encrassement caractéristiques du stade pionnier de la succession biologique se forment ici chaque année au printemps et en été. Les espèces dominantes de ces communautés, avec les balanes et les mollusques, sont souvent des algues macrophytes. Dans la zone sublittorale des structures sous-marines - d'une profondeur de 0,7-0,9 m à leur base (6-12 m) - un encrassement pérenne se développe. Elle est dominée par des algues brunes du genre Saccharine Et costaria. La biomasse de ces grandes algues dans les latitudes tempérées peut être très importante et s'élever à plusieurs dizaines de kilogrammes par mètre carré.

Les algues salissantes peuvent également exister dans l'air ( aérophyton). Parmi celles-ci, les algues vertes et bleu-vert prédominent. Dans certaines conditions, les algues aérophytons peuvent endommager les matériaux industriels et de construction, les monuments architecturaux, les peintures, etc., s'ils ne sont pas protégés par des revêtements toxiques. Les dommages sont causés par les produits métaboliques des salissures, principalement des acides organiques. Les algues Aerophyton sont particulièrement courantes dans les tropiques humides, où il y a suffisamment de chaleur, d'humidité et de poussière d'origine organique, qui est un milieu nutritif pour leur développement. Les biodommages qui en résultent peuvent être importants.

épilithes. Les algues attachées appartiennent à ce groupe. Ils habitent la surface des pierres, formant des revêtements croustillants ou des coussinets plats, ou ont des organes de fixation spéciaux - les rhizoïdes. Un développement intensif des épilithes est observé dans les réservoirs à fond solide et à débit d'eau rapide. Les épilithes typiques sont des représentants des algues dorées du genre Hydrure, algues brunes du genre Saccharina, Laminaria, Costaria et etc.

épipelite. Algues lâches se répandant le long du fond, liant et renforçant le substrat. Souvent, ils sont représentés par des diatomées, des algues dorées, des euglénoïdes, des cryptophytes, des dinophytes, rampant librement sur le substrat. L'organe d'attache des épipélites est parfois de courts rhizoïdes, qui ne peuvent s'enraciner profondément. Seules les algues Chara avec leurs longs rhizoïdes se développent bien sur le fond vaseux.

Habituellement, les organes de fixation des épilithes et des épipélites sont des formations spéciales - la semelle, la jambe, le pied, le cordon muqueux ou le coussinet muqueux, le rouleau, etc.

épiphytes / épizoïtes. Les algues utilisent des organismes vivants comme substrat. Les épizoïtes sont des algues qui vivent sur les animaux. À la surface des coquilles de mollusques, il y a de petites feuilles vertes ( Edogonium, Cladophora, Ulva) Et rouge ( Gélidium, Palmaria,) algues ; sur les éponges - vertes, bleu-vert et diatomées. Les épizoïtes vivent sur des crustacés, des rotifères, moins souvent sur des insectes ou des larves non aquatiques, des vers et même des animaux plus gros. Les épizoïtes comprennent des espèces d'algues vertes et charophytes des genres Chlorangiella, Charatsiochloris, Korzhikoviella, Chlorangiopsis La plupart des épizoïtes ne peuvent pas exister isolés du substrat. Sur les animaux morts ou sur leurs coquilles tombées pendant la mue, les algues meurent généralement.

Les épiphytes sont des algues qui vivent sur les plantes. Entre la plante-substrat (basifite) et la plante-épiphyte il existe des liaisons à court terme. Le phénomène complexe et intéressant de l'épiphytisme est encore mal compris. Il existe des cas fréquents d'épiphytisme double voire triple, lorsque certaines algues, se fixant sur d'autres formes plus grandes, sont elles-mêmes un substrat pour d'autres espèces plus petites ou microscopiques. Parfois, l'état physiologique de la plante de substrat est important pour le développement des épiphytes. Le nombre d'épiphytes, en règle générale, augmente avec le vieillissement des algues basiphytes. Par exemple, la plus grande richesse en espèces d'algues edogonia épiphytes est observée sur les plantes aquatiques mortes ( Mannik, roseau, carex).

Endophytes / endozoïtes, ou endosymbiontes

Endosymbiontes, ou symbiotes intracellulaires - algues vivant dans les tissus ou les cellules d'autres organismes (invertébrés ou algues). Ils forment une sorte de groupe écologique. Les symbiotes intracellulaires ne perdent pas leur capacité de photosynthèse et de reproduction à l'intérieur des cellules hôtes. Une variété d'algues peuvent être des endosymbiontes, mais les plus nombreuses sont des endosymbioses d'algues vertes et jaune-vert unicellulaires avec des animaux unicellulaires. Les algues participant à de telles symbioses sont respectivement appelées zoochlorelle Et zooxanthelles. Les algues vertes et jaune-vert forment des endosymbioses avec des organismes multicellulaires : éponges, hydres, etc. Les endosymbioses des algues bleu-vert avec des protozoaires sont appelées syncyanose. Souvent, d'autres types de cyanobactéries peuvent se déposer dans le mucus de certaines espèces bleu-vert. Ils utilisent généralement des composés organiques prêts à l'emploi, qui se forment en abondance lors de la décomposition du mucus de la colonie de la plante hôte et se multiplient intensément.

Les endophytes les plus courants sont des représentants de l'or (types de genres Chromuline, Mixochloris) et vert (genre Chlorochitrium, Chlamydomyxa) algues qui habitent le corps des lentilles d'eau et des mousses de sphaigne. Algues vertes du genre Carterie se dépose dans les cellules épidermiques du ver ciliaire Convoluté, une espèce du genre Chlorelle- dans les vacuoles des protozoaires, et des espèces du genre Chlorocoque- dans les cellules d'algues cryptophytes Cyanophore.

3.1.3. Algues des écosystèmes aquatiques extrêmes

Algues de sources chaudes. Les algues qui végètent entre 35 et 85°C sont appelées thermophile. Souvent, la température élevée de l'environnement est associée à une teneur élevée en sels minéraux ou en substances organiques (eaux usées chaudes très polluées provenant d'usines, d'usines, de centrales électriques ou de centrales nucléaires). Les habitants typiques des eaux chaudes sont les algues bleu-vert et, dans une moindre mesure, les diatomées et les algues vertes.

Algues de neige et de glace. Les algues qui poussent à la surface de la glace et de la neige sont appelées cryophile. Se développant en grand nombre, ils peuvent provoquer des "efflorescences" vertes, jaunes, bleues, rouges, brunes ou noires de neige ou de glace. Parmi les algues cryophiles, les algues vertes, bleu-vert et diatomées prédominent. Seules quelques-unes de ces algues ont des stades dormants ; la plupart n'ont pas d'adaptations morphologiques spéciales pour supporter les basses températures.

Algues d'eau salée a obtenu le nom halophile ou halobiontes. Ces algues végètent à une concentration accrue de sels dans l'eau, atteignant 285 g/l dans les lacs à prédominance de sel commun et 347 g/l dans les lacs de Glauber. À mesure que la salinité augmente, le nombre d'espèces d'algues diminue; une salinité très élevée n'est tolérée que par quelques-uns d'entre eux. Dans les réservoirs salins (hyperhalins), les algues vertes mobiles unicellulaires prédominent - hyperhalobes, dont les cellules sont dépourvues de membrane et entourées d'un plasmalemme ( Asteromonas, Pédinomonas). Ils se distinguent par une teneur accrue en chlorure de sodium dans le protoplasme, une pression osmotique intracellulaire élevée et une accumulation de caroténoïdes et de glycérol dans les cellules. Dans certains réservoirs de sélénium, ces algues peuvent provoquer une "floraison" rouge ou verte de l'eau. Le fond des réservoirs hypersalins est parfois entièrement recouvert d'algues bleues ; les espèces des genres prédominent parmi eux Oscillatoire, Spiruline Avec une diminution de la salinité, on observe une augmentation de la diversité des espèces d'algues: en plus des algues bleu-vert, des diatomées apparaissent (espèces des genres Navicule, Nietzschia).

3.2. Algues des habitats hors de l'eau

Bien que l'eau soit le principal milieu de vie de la plupart des algues, en raison de la nature eurytopique de ce groupe d'organismes, elles développent avec succès divers habitats hors de l'eau. En présence d'humidité au moins périodique, beaucoup d'entre eux se développent sur divers objets terrestres - rochers, écorces d'arbres, clôtures, etc. Le sol est un habitat favorable aux algues. De plus, on connaît de telles communautés d'algues endolithiques dont le principal milieu de vie est le substrat calcaire qui les entoure.

Les communautés formées par les algues des habitats hors de l'eau sont divisées en aérophiles, édaphophiles et lithophiles.

3.2.1. Algues aérophiles

Le principal milieu de vie des algues aérophiles est l'air qui les entoure. Les habitats typiques sont la surface de divers substrats solides hors sol (roches, pierres, écorces d'arbres, murs de maisons, etc.). Selon le degré d'humidité, ils sont divisés en deux groupes: air et eau-air. algues aériennes vivent dans des conditions d'humidité atmosphérique uniquement et connaissent un changement constant d'humidité et de séchage. Algues eau-air exposés à une irrigation constante avec de l'eau (sous les embruns des cascades, dans la zone de surf, etc.).

Les conditions d'existence de ces algues sont très particulières et se caractérisent tout d'abord par le changement fréquent de deux facteurs - l'humidité et la température. Les algues qui vivent dans des conditions d'humidité exclusivement atmosphérique sont souvent obligées de passer d'un état d'humidité excessive (par exemple, après un orage) à un état d'humidité minimale pendant les périodes sèches, lorsqu'elles se dessèchent tellement qu'elles peuvent être broyées en poudre. Les algues eau-air vivent dans des conditions d'humidité relativement constante, mais elles subissent également des fluctuations importantes de ce facteur. Par exemple, les algues qui vivent sur les rochers irrigués par les éclaboussures des chutes d'eau connaissent un déficit hydrique en été, lorsque le ruissellement est considérablement réduit. Les communautés aérophiles sont soumises à des fluctuations constantes de température. Ils deviennent très chauds pendant la journée, se refroidissent la nuit et gèlent en hiver. Certes, certaines algues aérophiles vivent dans des conditions assez constantes (sur les parois des serres). Mais en général, relativement peu d'algues, représentées par des formes microscopiques unicellulaires, coloniales et filamenteuses d'algues bleu-vert et vertes et, dans une bien moindre mesure, de diatomées, se sont adaptées aux conditions défavorables à l'existence de ce groupe. Des formes aérophiles sont également connues parmi les algues rouges du genre porphyridie et etc.; on les trouve sur des pierres, des vieux murs de serres. Le nombre d'espèces trouvées dans les groupes aérophiles est proche de 300. Avec le développement des algues aérophiles en masse, elles se présentent généralement sous la forme de dépôts poudreux ou muqueux, de masses feutrées, de films mous ou durs et de croûtes.

Sur l'écorce des arbres, les colons communs sont les algues vertes omniprésentes du genre Pleurocoque, Chlorelle, Chlorocoque. Le bleu-vert et les diatomées sont beaucoup moins communs sur les arbres. Il existe des preuves que les algues principalement vertes poussent sur les gymnospermes.

Les groupes d'algues vivant à la surface des roches exposées ont une composition systématique différente. Les diatomées et certaines algues vertes, principalement unicellulaires, se développent ici, mais les représentants des algues bleu-vert sont les plus courants pour ces habitats. Les algues et les bactéries qui les accompagnent forment un « bronzage de montagne » (pellicules et croûtes rocheuses) sur les roches cristallines de diverses chaînes de montagnes. Dans la jonque, s'accumulant dans les recoins des rochers, vivent généralement des algues vertes unicellulaires et des algues bleu-vert. Les croissances d'algues sont particulièrement abondantes à la surface des roches humides. Ils forment des films et des excroissances de différentes couleurs. En règle générale, les espèces équipées de muqueuses épaisses vivent ici. Selon l'intensité de la lumière, le mucus se colore plus ou moins intensément, ce qui détermine la couleur des excroissances. Ils peuvent être vert vif, dorés, bruns, violets, presque noirs, selon les espèces qui les composent. Les représentants des algues bleu-vert en tant qu'espèces des genres sont particulièrement typiques des roches irriguées. Gléokapsa, Tolipotrix, Spirogyre Dans les excroissances sur roches humides, on peut aussi trouver des diatomées des genres frustulie, Ahnantes et etc.

Ainsi, les communautés aérophiles d'algues sont très diverses et se présentent dans des conditions à la fois assez favorables et extrêmes. Les adaptations externes et internes à un tel mode de vie sont diverses et similaires à celles des algues du sol, en particulier celles qui se développent à la surface du sol.

3.2.2. Algues édafophiles

Le principal milieu de vie des algues édafophiles est le sol. Les habitats typiques sont la surface et l'épaisseur de la couche de sol, qui a un effet physique et chimique sur les biotes. Selon la localisation des algues et leur mode de vie, trois groupes se distinguent au sein de ce type : algues terrestres, se développant massivement à la surface du sol dans des conditions d'humidité atmosphérique; pays de l'eau algue, se développant massivement à la surface du sol, constamment saturé d'eau; algues du sol habitant la couche de sol.

Le sol en tant que biotope est similaire aux habitats aquatiques et aériens : il contient de l'air, mais saturé de vapeur d'eau, ce qui assure la respiration de l'air atmosphérique sans menace de dessèchement. biens. ce qui distingue fondamentalement le sol des biotopes ci-dessus est son opacité. Ce facteur a une influence décisive sur le développement des algues. Cependant, dans l'épaisseur du sol, où la lumière ne pénètre pas, des algues viables se trouvent jusqu'à 2 m de profondeur dans les terres vierges et jusqu'à 2,7 m dans les terres arables. Cela s'explique par la capacité de certaines algues à passer à la nutrition hétérotrophe dans l'obscurité.

Un petit nombre d'algues se trouvent dans les couches profondes du sol. Pour maintenir leur viabilité, les algues du sol doivent pouvoir tolérer une humidité instable, de fortes variations de température et une forte insolation. Ces propriétés leur sont fournies par un certain nombre de caractéristiques morphologiques et physiologiques. Par exemple, les algues du sol sont relativement petites par rapport aux formes aquatiques correspondantes de la même espèce. Avec une diminution de la taille des cellules, leur capacité de rétention d'eau et leur résistance à la sécheresse augmentent. Un rôle important dans la résistance à la sécheresse des algues du sol est joué par la capacité de former abondamment du mucus - colonies muqueuses, couvertures et enveloppes, constituées de polysaccharides hydrophiles. En raison de la présence de mucus, les algues absorbent rapidement l'eau lorsqu'elles sont humidifiées et la stockent, ralentissant le séchage. Une viabilité frappante est démontrée par les algues du sol stockées à l'état sec dans des échantillons de sol. Si un tel sol après des décennies est placé sur un milieu nutritif, il sera alors possible d'observer le développement d'algues.

Une caractéristique des algues du sol est la végétation "éphémère" - la capacité de passer rapidement d'un état de repos à une vie active et vice versa. Ils sont également capables de supporter des variations de température sur une très large plage : de -200 à +84°C. Les algues du sol (principalement bleu-vert) sont résistantes aux rayonnements ultraviolets et radioactifs.

La grande majorité des algues du sol sont des formes microscopiques, mais elles peuvent souvent être vues à la surface du sol à l'œil nu. Le développement massif de telles algues peut provoquer le verdissement des pentes des ravins et des bords de routes forestières.

La composition systématique des algues du sol est assez diversifiée. Parmi elles, les algues bleues et vertes sont représentées dans des proportions à peu près égales. Le jaune-vert et les diatomées sont moins diversifiés dans les sols.

3.2.3. algues lithophiles

Le principal milieu de vie des algues lithophiles est le substrat calcaire dense et opaque qui les entoure. Habitats typiques - dans les profondeurs de roches dures d'une certaine composition chimique, entourées d'air ou immergées dans l'eau. Il existe deux groupes d'algues lithophiles : forage d'algues, qui sont activement introduits dans le substrat de chaux ; algues formant du tuf, déposant de la chaux autour de leur corps et vivant dans les couches périphériques du milieu qu'ils déposent, dans les limites accessibles à l'eau et à la lumière. Au fur et à mesure que les dépôts s'accumulent, ils meurent.

question test

1. Décrire les principaux groupes écologiques d'algues dans les habitats aquatiques : phytoplancton et phytobenthos.

2. Différences entre phytoplancton d'eau douce et marin. Représentants du phytoplancton marin et d'eau douce.

3. Adaptations morphologiques des algues à un mode de vie planctonique.

4. Changements saisonniers des indicateurs qualitatifs et quantitatifs du phytoplancton d'eau douce.

5. Différences entre le phytobenthos d'eau douce et marin. Composition systématique du phytobenthos marin et d'eau douce.

6. Groupes écologiques de phytobenthos en relation avec le substrat (épilites, épipélites, épiphytes, endophytes).

7. Qu'est-ce que l'encrassement ? Quelles algues peuvent constituer ce groupe écologique ?

8. Algues aérophiles. Adaptations aux conditions environnementales extrêmes. Composition systématique des algues de l'air.

9. Algues édafophiles. Adaptations aux conditions environnementales. Composition systématique des algues du sol.

10. Algues lithophiles.

4. RÔLE DES ALGUES DANS LA NATURE ET SIGNIFICATION PRATIQUE

Le rôle des algues dans les écosystèmes naturels. Dans les biocénoses aquatiques, les algues jouent le rôle de producteurs. En utilisant l'énergie de la lumière, ils sont capables de synthétiser des substances organiques à partir de substances inorganiques. Selon l'analyse au radiocarbone, la production primaire moyenne des océans, due à l'activité vitale des algues, est de 550 kg de carbone pour 1 hectare et par an. La valeur totale de sa production primaire est de 550,2 milliards de tonnes (en biomasse brute) par an et, selon les scientifiques, la contribution des algues à la production totale de carbone organique de notre planète varie de 26 à 90 %. Les algues jouent un rôle important dans le cycle de l'azote. Ils sont capables d'utiliser à la fois des sources d'azote organiques (urée, acides aminés, amides) et inorganiques (ions ammonium et nitrate). Un groupe unique sont les algues bleu-vert, qui sont capables de fixer l'azote gazeux, le convertissant en composés disponibles pour d'autres plantes.

Les algues sont productrices d'oxygène. Les algues au cours de leur activité vitale libèrent de l'oxygène, qui est nécessaire à la respiration des organismes aquatiques. Dans le milieu aquatique (en particulier dans les mers et les océans), les algues sont pratiquement les seules productrices d'oxygène libre. De plus, ils jouent un rôle important dans l'équilibre global de l'oxygène sur Terre, car les océans sont le principal régulateur de l'équilibre de l'oxygène dans l'atmosphère terrestre.

Algues - environnement pour d'autres organismes aquatiques. En formant des forêts sous-marines, les algues macrophytes créent des écosystèmes hautement productifs qui fournissent nourriture, abri et protection à de nombreux autres organismes vivants. Il a été constaté qu'une colonne d'eau d'un volume de 5 litres avec un spécimen d'algues brunes Cystosère contient jusqu'à 60 000 individus de divers invertébrés, y compris des mollusques, des acariens et des crustacés.

Algues - les pionniers de la végétation. Les algues terrestres peuvent se déposer sur les rochers nus, le sable et d'autres endroits stériles. Après leur mort, la première couche du futur sol se forme. Les algues du sol sont impliquées dans la formation de la structure et de la fertilité du sol.

Les algues comme facteur géologique. Le développement des algues dans les époques géologiques passées a conduit à la formation d'un certain nombre de roches. Avec les animaux, les algues ont participé à la formation des récifs dans les océans. S'installant plus près de la surface de l'eau, ils formaient les crêtes de ces récifs. Les structures récifales d'algues rouges sont connues en Crimée sous le nom de pics de Yaila et autres.Les algues bleu-vert ont participé à la formation de calcaire-stromatolites, charophytes - à la formation de calcaire-charocytes (des gisements similaires ont été trouvés à Tuva). Les cocolithophores participent à la formation des roches du Crétacé (95% des roches du Crétacé sont constituées des restes des coquilles de ces algues). L'accumulation massive de coquilles de diatomées a conduit à la formation de diatomite (farine de montagne), dont d'importants gisements ont été découverts dans le territoire de Primorsky, l'Oural et Sakhaline. Les algues étaient à l'origine des composés liquides et solides ressemblant à du pétrole - sapropels, schistes chauds, charbons.

L'activité active des algues dans la formation des roches est constatée dans certaines régions à l'heure actuelle. Ils absorbent le carbonate de calcium et forment des produits minéralisés. Ces processus sont particulièrement actifs dans les eaux tropicales à hautes températures et basses pressions partielles.

Les algues de forage sont de la plus haute importance dans la destruction des roches. Ils desserrent lentement et de manière persistante les substrats calcaires, les rendant disponibles pour les intempéries, l'effritement et l'érosion.

Relations symbiotiques avec d'autres organismes. Les algues forment plusieurs symbioses importantes. Premièrement, ils forment des lichens avec des champignons, et deuxièmement, en tant que zooxanes, ils cohabitent avec certains invertébrés, tels que les éponges, les ascidies, les coraux de récif. Un certain nombre de cyanophytes forment des associations avec des plantes supérieures.

Les algues sont d'une grande importance pratique dans la vie quotidienne et les activités humaines, apportant à la fois des avantages et des inconvénients. Les grandes algues, principalement marines, sont connues depuis l'Antiquité et utilisées depuis longtemps dans l'économie humaine.

Les algues comme nourriture. L'homme mange principalement des algues, surtout très utilisées par les habitants de l'Asie du Sud-Est et des îles du Pacifique. En Chine, l'utilisation des algues dans l'alimentation est connue depuis le IXe siècle av. e. Parmi les algues macrophytes (multicellulaires vertes, brunes et rouges), il n'y a pas d'espèces toxiques, car elles ne contiennent pas d'alcaloïdes - substances à effet narcotique et toxique. Environ 160 espèces d'algues diverses sont utilisées pour l'alimentation. En termes de qualités nutritionnelles, les algues ne sont pas inférieures à de nombreuses cultures agricoles. Ils contiennent un grand pourcentage de protéines, de glucides et de graisses. Les algues sont une excellente source de vitamines C, A, D, du groupe B, de riboflavine, d'acides pantothénique et folique, d'oligo-éléments.

À partir d'algues microscopiques, les espèces terrestres bleu-vert du genre sont utilisées pour l'alimentation. Nostok, qui servent de nourriture en Chine et en Amérique du Sud. Au Japon, on utilise du pain d'orge "tengu" - ce sont de puissantes couches de masse gélatineuse dense sur les pentes de certains volcans, constituées d'algues bleu-vert des genres Gleokapsa, Geoteke, Microcystis avec un mélange de bactéries. Spiruline utilisé par les Aztèques dès le XVIe siècle, faisant des gâteaux à partir d'algues séchées, et la population de la région du lac Tchad en Amérique du Nord prépare encore un produit appelé dihe à partir de cette algue. Spiruline contient une grande quantité de protéines, et il est largement cultivé dans un certain nombre de pays.

Les algues comme engrais. Les algues contiennent une quantité suffisante de substances organiques et minérales, elles sont donc utilisées depuis longtemps comme engrais. Les avantages de ces engrais sont qu'ils ne contiennent pas de graines de mauvaises herbes et de spores de champignons phytopathogènes et surpassent presque tous les types d'engrais appliqués en teneur en potassium. Les algues bleues fixatrices d'azote sont largement utilisées dans les rizières à la place des engrais azotés. Il a été démontré que les engrais à base d'algues peuvent augmenter la germination des graines, le rendement et la résistance aux maladies.

Les propriétés curatives des algues. Les algues sont largement utilisées dans la médecine populaire comme anthelminthique et pour le traitement d'un certain nombre de maladies, telles que le goitre, les troubles nerveux, la sclérose, les rhumatismes, le rachitisme, etc. Il a été démontré que les extraits de nombreux types d'algues contiennent des substances antibiotiques et peut réduire la tension artérielle. Extraits de Sargasses, Laminaires et Saccharines dans des expériences sur des souris, la croissance des sarcomes et des cellules leucémiques a été supprimée. Aux États-Unis et au Japon, des médicaments ont été obtenus auprès d'eux qui aident à éliminer les radionucléides du corps. L'efficacité de ces absorbants atteint 90–95%.

Les algues comme source de matières premières industrielles. Depuis le siècle dernier, les algues sont utilisées pour produire de la soude et de l'iode. Actuellement, l'acide alginique et ses sels, les alginates, ainsi que les carraghénanes et l'agar, sont obtenus à partir d'algues.

L'alcool de mannitol est obtenu à partir d'algues brunes - une matière première nécessaire aux industries pharmacologiques et alimentaires dans la fabrication de médicaments et de produits alimentaires pour les diabétiques.

Le rôle négatif des algues. Un certain nombre d'algues (bleu-vert, dinophytes, dorées, vertes) sécrètent des toxines qui peuvent provoquer diverses maladies chez les animaux, les plantes et les humains, dont certaines peuvent être mortelles. Parmi les algues dinophytes qui provoquent des "marées rouges" dans de vastes zones marines, les espèces du genre sont toxiques Gymnodynium, Noktilyuka, Amphidinium et autres Le plus grand nombre d'espèces toxiques a été trouvé parmi les algues bleu-vert. Par leur action, les toxines des algues bleues sont plusieurs fois supérieures aux poisons tels que le curare et le botulique. La toxicité des algues se manifeste par la mort massive d'hydrobiontes, d'oiseaux aquatiques, d'empoisonnements et d'autres maladies humaines qui surviennent par inhalation, en utilisant de l'eau, en mangeant des mollusques, des poissons, etc.

Avec un fort développement - "floraison des réservoirs", certaines algues (dorées, jaune-vert, bleu-vert) peuvent donner à l'eau une odeur et un goût désagréables, rendant l'eau imbuvable.

Une croissance excessive d'algues peut empêcher l'eau de passer à travers les filtres d'admission. On sait que l'encrassement des navires par les algues augmente considérablement les coûts d'exploitation. Les macrophytes peuvent contribuer à la corrosion des matériaux sur les plates-formes pétrolières et autres structures sous-marines.

Le problème de l'encrassement est peut-être le plus ancien dans le développement de l'océan. Tout objet qui entre en contact avec le milieu marin est rapidement recouvert d'une masse d'organismes qui s'y rattachent : animaux et algues. La surface totale des substrats immergés dans la mer représente environ 20% de la surface des parties supérieures du plateau. La biomasse totale de l'encrassement est estimée à des millions de tonnes et les dommages qui en résultent se chiffrent en milliards de dollars (Zvyagintsev, 2005). Sur le plan biologique, il s'agit d'un processus naturel qui fait partie intégrante de la vie de l'hydrosphère. Dans le même temps, le phénomène d'encrassement a suggéré à l'homme l'idée d'élever un certain nombre d'espèces précieuses de mollusques dans des fermes marines à l'échelle industrielle ( Huîtres, Moules, Pétoncles, Huîtres perlières) et les algues ( Saccharines, Porphyre, Gracilaria, Euchema et etc.). Les algues sont des organismes salissants pionniers. Les microalgues, associées aux bactéries, forment un microfilm primaire à la surface des substrats artificiels introduits dans l'eau, qui sert de substrat à la décantation d'autres hydrobiontes. Les macroalgues, ainsi que les crustacés, les mollusques, les hydroïdes et d'autres animaux, forment souvent les premiers stades des communautés d'encrassement pérennes.

question test

1. Le rôle des algues dans l'amélioration de la fertilité des sols.

2. Le rôle des algues dans les écosystèmes aquatiques.

3. Le rôle des algues dans les écosystèmes terrestres.

4. L'importance des algues dans les processus géologiques.

5. Valeur nutritionnelle et biologique des algues. Quelles algues peut-on manger ?

6. Propriétés médicinales des algues.

7. Pourquoi la croissance d'algues dorées et jaune-vert dans les réservoirs est-elle indésirable ? Qu'est-ce que la « floraison » des réservoirs ?

8. Algues qui empoisonnent les animaux et les humains.

9. Le phénomène d'encrassement. Le rôle des algues dans les communautés d'encrassement.

5. SYSTÉMATIQUE MODERNE DES ALGUES

La classification des organismes vivants occupe l'esprit des gens depuis l'époque d'Aristote. Le botaniste suédois Carl Linnaeus a été le premier à appliquer le nom Algae à l'un des groupes de plantes au 18ème siècle et a jeté les bases de phycologie(du grec. Phycos - algues et logos - enseignement) en tant que science. Parmi les algues, Linnaeus n'a distingué que quatre genres : Hara, Fucus, Ulva et Konferva. Au 19ème siècle, la plupart (plusieurs milliers) des genres modernes d'algues ont été décrits. Un grand nombre de nouveaux genres ont nécessité leur regroupement en taxons de rang supérieur. Les premières tentatives de classification étaient basées uniquement sur les caractéristiques externes du thalle. Le scientifique anglais W. Harvey (Harvey, 1836) a été le premier à proposer la coloration du thalle des algues comme caractéristique fondamentale pour l'établissement de grands groupes taxonomiques, ou mégataxes. Il a identifié de grandes séries : Chlorospermeae - algue verte, Melanospermeae - algue brune et Rhodospermeae - algue rouge. Ils ont ensuite été renommés respectivement Chlorophyceae, Phaeophyceae et Rhodophyceae.

Les bases de la systématique moderne des algues ont été posées dans la première moitié du XXe siècle par le scientifique tchèque A. Pascher. Il a établi 10 classes d'algues : bleu-vert, rouge, verte, dorée, jaune-vert, diatomées, brunes, dinophytes, cryptophytes et euglénoïdes. Chaque classe est caractérisée par un ensemble spécifique de pigments, de produits de réserve et la structure des flagelles. Ces différences constantes entre les grands taxons nous ont incités à les considérer comme des groupes phylogénétiques indépendants, non apparentés les uns aux autres, et à abandonner le concept d'algues - Algues comme unité taxonomique spécifique.

Ainsi, le mot "algues" n'est en fait pas un concept systématique, mais écologique et signifie littéralement - "ce qui pousse dans l'eau". Les algues sont des plantes inférieures qui contiennent majoritairement de la chlorophylle, sont capables de nutrition phototrophe et vivent principalement dans l'eau. Toutes les algues, à l'exception des charophytes, contrairement aux plantes supérieures, n'ont pas d'organes génitaux multicellulaires recouverts de cellules stériles.

Les systèmes modernes diffèrent principalement par le nombre et le volume des mégataxes - départements et royaumes. Le nombre de départements varie de 4 à 10-12. Dans la littérature phycologique russe, presque chacune des classes ci-dessus correspond à un département. Dans la littérature étrangère, il y a une tendance à l'élargissement des départements et, par conséquent, à une diminution de leur nombre.

Le schéma de Parker (Parker, 1982) est le plus courant dans les constructions de classification. Elle reconnaît la division entre les formes procaryotes et eucaryotes. Dans les formes procaryotes, les cellules n'ont pas d'organites entourés de membrane. Les procaryotes comprennent les bactéries et les cyanophytes (cyanobactéries). Les formes eucaryotes comprennent toutes les autres algues et plantes. La division des algues a longtemps été un sujet de controverse. Harvey (1836) distinguait les algues principalement par leur couleur. Bien que beaucoup plus de départements soient actuellement reconnus, la composition des pigments, les caractéristiques biochimiques et structurelles de la structure cellulaire sont d'une grande importance. P. Silva (Silva, 1982) distingue 16 classes principales. Les classes diffèrent par la pigmentation, les produits de stockage, les caractéristiques de la paroi cellulaire et l'ultrastructure des flagelles, du noyau, des chloroplastes, des pyrénoïdes et des ocelles.

De nouvelles informations sur l'ultrastructure des algues, obtenues ces dernières décennies par les méthodes de la microscopie électronique, de la génétique et de la biologie moléculaire, permettent d'étudier les moindres détails de la structure cellulaire. Des "explosions" d'informations encouragent périodiquement les scientifiques à reconsidérer les idées traditionnelles établies sur la systématique des algues. Le flux constant d'informations nouvelles stimule de nouvelles approches de classification, et chaque schéma proposé reste inévitablement approximatif. Selon les données modernes, les organismes traditionnellement considérés parmi les plantes inférieures dépassent le Règne Végétal. Ils sont inclus dans un grand nombre de groupes évoluant indépendamment. Le tableau montre dans différentes interprétations les mégataxons, qui incluent les algues. Comme on peut le voir, différents taxons d'algues peuvent appartenir à différents phyla; un même phyla peut réunir différents groupes écologiques et trophiques d'organismes (tableau).

Il y a plus de 100 ans, K.A. Timiryazev a noté avec perspicacité qu '«il n'y a ni plante ni animal, mais il existe un monde organique inséparable. Le végétal et l'animal ne sont que des moyennes, que des représentations typiques que nous nous formons, faisant abstraction des signes connus des organismes, attachant une importance exceptionnelle à l'un, négligeant les autres. Maintenant, nous ne pouvons qu'admirer son incroyable intuition biologique.

Le système moderne d'algues, décrit dans ce didacticiel, comprend 9 divisions : bleu-vert, rouge, diatomées, hétérocontes, haptophytes, cryptophytes, dinophytes, verts, charophytes et euglénoïdes. La similitude de la composition des pigments, la structure de l'appareil photosynthétique et des flagelles a servi de base pour combiner les classes d'algues de couleur brun doré en un seul grand groupe - Heterocont ou Algues diverses (Ochrophytes).

Mégasystème d'organismes liés aux plantes inférieures

Les algues sont classées parmi les plantes inférieures. Il y en a plus de 30 mille. Parmi eux, il existe des formes unicellulaires et multicellulaires. Certaines algues sont très grandes (plusieurs mètres de longueur).

Le nom « algues » suggère que ces plantes vivent dans l'eau (en douce et marine). Cependant, les algues peuvent être trouvées dans de nombreux endroits humides. Par exemple, dans le sol et sur l'écorce des arbres. Certains types d'algues sont capables, comme un certain nombre de bactéries, de vivre sur les glaciers et dans les sources chaudes.

Les algues sont classées parmi les plantes inférieures car elles n'ont pas de vrais tissus. Chez les algues unicellulaires, le corps est constitué d'une seule cellule, certaines algues forment des colonies de cellules. Dans les algues multicellulaires, le corps est représenté thalle(autre nom - thalle).

Puisque les algues sont classées comme des plantes, elles sont toutes des autotrophes. En plus de la chlorophylle, les cellules de nombreuses algues contiennent des pigments rouges, bleus, bruns et orange. Les pigments sont en chromatophores, qui ont une structure membranaire et ressemblent à des rubans ou des plaques, etc. Un nutriment de réserve (amidon) est souvent déposé dans les chromatophores.

Reproduction d'algues

Les algues se reproduisent à la fois de manière asexuée et sexuée. Parmi les types reproduction asexuée l'emporte végétatif. Ainsi, les algues unicellulaires se reproduisent en divisant leurs cellules en deux. Dans les formes multicellulaires, une fragmentation du thalle se produit.

Cependant, la reproduction asexuée chez les algues peut être non seulement végétative, mais aussi à l'aide de zoospore qui sont produits dans les zoosporanges. Les zoospores sont des cellules mobiles munies de flagelles. Ils sont capables de nager activement. Après un certain temps, les zoospores rejettent les flagelles, se recouvrent d'une coquille et donnent naissance à des algues.

Certaines algues ont processus sexuel, ou conjugaison. Dans ce cas, l'échange d'ADN se produit entre les cellules de différents individus.

À reproduction sexuée Les algues multicellulaires produisent des gamètes mâles et femelles. Ils sont formés dans des cellules spéciales. Dans le même temps, des gamètes des deux types ou d'un seul (uniquement mâle ou uniquement femelle) peuvent se former sur une plante. Après la libération des gamètes, ils fusionnent pour former un zygote. Conditions Habituellement, après l'hivernage, les spores d'algues donnent naissance aux nouvelles plantes.

algues unicellulaires

Chlamydomonas

Chlamydomonas vit dans des réservoirs peu profonds pollués organiquement, des flaques d'eau. Chlamydomonas est une algue unicellulaire. Sa cellule a une forme ovale, mais l'une des extrémités est légèrement pointue et porte une paire de flagelles. Les flagelles permettent de se déplacer assez rapidement dans l'eau en se vissant.

Le nom de cette algue vient des mots "chlamys" (vêtements des anciens Grecs) et "monade" (l'organisme le plus simple). La cellule de chlamydomonas est recouverte d'une membrane de pectine, qui est transparente et n'adhère pas étroitement à la membrane.

Dans le cytoplasme de chlamydomonas, il y a un noyau, un œil sensible à la lumière (stigmate), une grande vacuole contenant la sève des cellules et une paire de petites vacuoles pulsantes.

Chlamydomonas a la capacité de se déplacer vers la lumière (grâce à la stigmatisation) et l'oxygène. Celles. il a une phototaxie et une aérotaxie positives. Par conséquent, Chlamydomonas nage généralement dans les couches supérieures des plans d'eau.

La chlorophylle est située dans un grand chromatophore, qui ressemble à un bol. C'est là que se déroule le processus de photosynthèse.

Bien que Chlamydomonas soit une plante capable de photosynthèse, elle peut également absorber des substances organiques prêtes à l'emploi présentes dans l'eau. Cette propriété est utilisée par l'homme pour purifier les eaux polluées.

Dans des conditions favorables, Chlamydomonas se reproduit de manière asexuée. En même temps, sa cellule rejette les flagelles et se divise, formant 4 ou 8 nouvelles cellules. En conséquence, les chlamydomonas se multiplient assez rapidement, ce qui conduit à ce que l'on appelle la prolifération d'eau.

Dans des conditions défavorables (froid, sécheresse), chlamydomonas sous sa coquille forme des gamètes en quantité de 32 ou 64 pièces. Les gamètes entrent dans l'eau et fusionnent par paires. En conséquence, des zygotes se forment, qui sont recouverts d'une coquille dense. Sous cette forme, chlamydomonas tolère des conditions environnementales défavorables. Lorsque les conditions deviennent favorables (printemps, saison des pluies), le zygote se divise, formant quatre cellules de chlamydomonas.

Chlorelle

La chlorelle est une algue unicellulaire qui vit dans les eaux douces et les sols humides. La chlorelle a une forme sphérique sans flagelles. Elle n'a pas non plus d'œil sensible à la lumière. Ainsi, la chlorella est immobile.

La coque de la chlorella est dense, elle contient de la cellulose.

Le cytoplasme contient un noyau et un chromatophore avec de la chlorophylle. La photosynthèse est très intensive, la chlorella libère donc beaucoup d'oxygène et produit beaucoup de matière organique. Tout comme les chlamydomonas, la chlorella est capable d'assimiler les substances organiques prêtes à l'emploi présentes dans l'eau.

Chlorella se reproduit de manière asexuée par division.

Pleurocoque

Le pleurocoque forme une plaque verte sur le sol, l'écorce des arbres, les rochers. C'est une algue unicellulaire.

La cellule de pleurocoque a un noyau, une vacuole et un chromatophore en forme de plaque.

Le pleurocoque ne forme pas de spores mobiles. Il se reproduit par division cellulaire en deux.

Les cellules de Pleurococcus peuvent former de petits groupes (4 à 6 cellules chacun).

Algues multicellulaires

Ulotrix

Ulothrix est une algue filamenteuse multicellulaire verte. Vit habituellement dans les rivières sur des surfaces situées près de la surface de l'eau. Ulothrix a une couleur vert vif.

Les fils Ulothrix ne se ramifient pas, ils sont attachés au substrat à une extrémité. Chaque thread est constitué d'un certain nombre de petites cellules. Les fils se développent en raison de la division cellulaire transversale.

Le chromatophore d'ulotrix a la forme d'un anneau ouvert.

Dans des conditions favorables, certaines cellules du filament ulotrix forment des zoospores. Les spores ont 2 ou 4 flagelles. Lorsqu'une zoospore flottante se fixe à un objet, elle commence à se diviser, formant un filament d'algues.

Dans des conditions défavorables, ulotrix est capable de se reproduire sexuellement. Dans certaines cellules de son fil, se forment des gamètes qui ont deux flagelles. Après avoir quitté les cellules, elles fusionnent par paires, formant des zygotes. Par la suite, le zygote se divisera en 4 cellules, dont chacune donnera naissance à un fil distinct d'algues.

Spirogyre

Spirogyra, comme ulothrix, est une algue verte filamenteuse. En eau douce, c'est le spirogyre que l'on trouve le plus souvent. En s'accumulant, il forme de la boue.

Les filaments de Spirogyra ne se ramifient pas, ils sont constitués de cellules cylindriques. Les cellules sont recouvertes de mucus et ont des membranes de cellulose denses.

Le chromatophore spirogyra ressemble à un ruban torsadé en spirale.

Le noyau de spirogyra est suspendu dans le cytoplasme sur des filaments protoplasmiques. Également dans les cellules, il y a une vacuole avec du jus cellulaire.

La reproduction asexuée chez spirogyra est réalisée de manière végétative: en divisant le fil en fragments.

Spirogyra a un processus sexuel sous forme de conjugaison. Dans ce cas, deux fils sont situés côte à côte, un canal est formé entre leurs cellules. Par ce canal, le contenu d'une cellule passe à l'autre. Après cela, un zygote est formé, qui, recouvert d'une coquille dense, hiverne. Au printemps, un nouveau spirogyre en sort.

La valeur des algues

Les algues sont activement impliquées dans le cycle des substances dans la nature. À la suite de la photosynthèse, ils libèrent de grandes quantités d'oxygène et fixent le carbone dans les substances organiques dont les animaux se nourrissent.

Les algues sont impliquées dans la formation du sol et la formation des roches sédimentaires.

De nombreux types d'algues sont utilisés par les humains. Ainsi, l'agar-agar, l'iode, le brome, les sels de potassium et les adhésifs sont obtenus à partir d'algues.

En agriculture, les algues sont utilisées comme additif alimentaire dans l'alimentation des animaux, ainsi que comme engrais potassique.

Avec l'aide d'algues, les plans d'eau pollués sont nettoyés.

Certains types d'algues sont utilisés par l'homme pour se nourrir (varech, porphyre).

Les plantes aquatiques sont divisées en supérieur (Cormobionta) et inférieur (Thallobionta). Ces derniers comprennent tous les types d'algues. Ils sont l'un des plus anciens représentants de la flore. Leur principale caractéristique est la reproduction des spores, et la particularité réside dans la capacité de s'adapter à diverses conditions. Il existe des types d'algues qui peuvent vivre dans n'importe quelle eau : salée, fraîche, sale, propre. Mais pour les aquariophiles, ils deviennent un gros problème, surtout dans le cas de leur croissance violente.

Il existe des types d'algues qui peuvent vivre dans n'importe quelle eau : salée, fraîche, sale, propre.

Caractéristique principale

Selon les espèces d'algues, certaines sont attachées aux surfaces sous-marines, tandis que d'autres vivent librement dans l'eau. Les cultures peuvent ne contenir que du pigment vert, mais il existe des espèces avec des pigments différents. Ils colorent les algues en rose, bleu, violet, rouge et presque noir.

Les processus biologiques se produisant dans l'aquarium sont à la base de l'apparition indépendante des algues. Ils sont introduits lorsque les poissons sont nourris avec des aliments vivants ou des plantes aquatiques nouvellement acquises.

Certaines algues ressemblent à un bouquet pelucheux, d'autres ressemblent à un tapis étalé et d'autres ressemblent à une membrane muqueuse. Il existe des cultures plates, thalles, ramifiées et filamenteuses. Contrairement aux plantes supérieures, elles n'ont pas de racines, de tiges ou de feuilles. Leur forme, leur structure et leur taille sont variées. Certaines espèces ne peuvent être vues qu'au microscope. Dans le milieu naturel, les plantes atteignent plusieurs mètres de longueur.

Classement des algues

Chaque espèce a ses propres exigences pour l'environnement dans lequel elle pousse - à la température du liquide, à l'intensité et à la durée de l'éclairage. Un facteur important est la composition chimique de l'eau.

Le déséquilibre des algues dans l'aquarium indique l'apparition de conditions défavorables dans celui-ci. Une augmentation excessive de ceux-ci dans le réservoir aggrave la qualité de l'eau, ce qui nuit à la santé des habitants de l'aquarium. Une infestation d'algues peut être causée par :

1. Éclairage d'aquarium non réglementé. C'est un manque d'heures de clarté ou son excès.
2. Excès de matières organiques dans le contenant. Ils peuvent se présenter sous la forme de résidus alimentaires, de plantes d'aquarium mortes, d'eaux usées de poissons.
3. décomposition de la matière organique. L'apparition de nitrites et d'ammoniac dans l'aquarium.

Après avoir identifié quel facteur est à l'origine de l'apparition des cultures, il est nécessaire de l'éliminer ou de le minimiser autant que possible.

Le déséquilibre des algues dans l'aquarium indique l'apparition de conditions défavorables dans celui-ci.

Les algues sont divisées en 12 types. L'aquarium se caractérise le plus souvent par la présence de trois principaux types de cultures.

Leur présence est prévisible là où il y a de l'eau, de la lumière et des nutriments.

Groupe vert

C'est le groupe de plantes le plus courant et le plus diversifié en termes de structure et de forme, qui compte environ 7 000 espèces. Ils se présentent sous des formes non cellulaires, unicellulaires et multicellulaires. Les algues forment des colonies sur le verre ou le sol.

Leur particularité est que presque toutes les cultures apparaissent à la suite d'un éclairage excessif. Ils ont une couleur verte, malgré la teneur en eux, en plus de la chlorophylle verte, d'un pigment jaune. Les algues colorent le liquide en vert ou en vert brique.

Il existe des espèces marines et d'eau douce. Noms des algues présentes dans l'aquarium :

La principale raison de l'apparition de la plupart des espèces d'algues vertes est un éclairage excessif. Ainsi, lorsque l'équilibre biologique est rétabli, ce problème peut rapidement disparaître.

Plantes diatomées (brunes)

Si le liquide contenu dans le récipient doit être changé fréquemment, car il devient rapidement trouble, - algues brunes dedans. Cela gâche non seulement l'intérieur de l'aquarium, mais cause également des inconvénients à ses habitants. Ce sont des organismes microscopiques unicellulaires qui se multiplient rapidement et créent un revêtement visqueux sur les feuilles des plantes d'aquarium et des verres de réservoir. Ils vivent seuls ou en colonies sous la forme d'un ruban, d'un fil, d'une chaîne, d'un film, d'un buisson.

Au stade initial de l'apparition de la plaque dans le récipient, elle s'enlève facilement et, dans les cas avancés, elle devient multicouche et il peut être difficile de s'en débarrasser. Les plantes brunes ne nuisent pas aux animaux d'aquarium, mais elles sont dangereuses pour les plantes d'aquarium. La plaque sur les cultures interfère avec la photosynthèse, ce qui entraîne leur mort.

La reproduction des diatomées est réalisée par division. Les cellules végétales ont une coque dure avec une composition de silice. Leurs dimensions sont au moins 0,75 µm, au maximum 1500 µm. Cette culture est facile à distinguer par la coquille sous forme de points, de chambres, de traits, de bords disposés avec une régularité géométrique.

Navicula vit presque partout, démarre au printemps et en automne.

Dans la nature, environ 25 000 variétés de cultures brunes. On trouve le plus souvent dans des conteneurs :

1. Navicule. Ce genre compte environ 1 000 espèces d'algues. Planté en pots au printemps et en automne. La méthode de reproduction est la division cellulaire. Les cellules ont une forme, une structure de coque et une structure différentes. Ils servent de nourriture aux habitants de l'aquarium et eux-mêmes mangent phototrophiquement.
2. Pinnulaire. Le début de l'automne et l'été sont les périodes d'apparition de ce genre. À la suite de la division cellulaire, chacun reçoit un feuillet de la cellule mère. Les cellules individuelles sont rarement connectées en rubans. Environ 80 espèces de ces algues sont connues.
3. Cymbelle. Le genre est une seule cellule libre, qui est parfois attachée au substrat par une tige muqueuse. De plus, ils peuvent être enfermés dans des tubes gélatineux.

Les algues brunes se développent dans les réservoirs où l'eau ne change pas dans le temps ou l'éclairage est faible. Leur distribution est affectée par la population dense de l'aquarium, une grande quantité de matière organique et un filtre bouché.

Rouge ou "cramoisi"

Les algues rouges, ou algues violettes, sont une petite espèce de cultures, la grande majorité sont multicellulaires, comptant jusqu'à 200 variétés. Tous les violets sont divisés en 2 classes, chacune contenant 6 ordres. Ils s'installent sur les tiges et les extrémités des feuilles des plantes d'aquarium, des pierres, poussent rapidement et se multiplient intensément.

La raison de l'apparition de ce type de plante est un excès de matière organique dans l'eau, un éclairage mal installé ou une surpopulation dans le réservoir. Ces cultures représentent un danger pour ses habitants, elles doivent donc être détruites en temps opportun.

Le cramoisi, selon la combinaison de pigments, change de couleur du rouge vif au vert bleuâtre et au jaune, et ceux d'eau douce sont généralement verts, bleus ou noir brunâtre. Une caractéristique des plantes est leur cycle de développement complexe. En règle générale, ces cultures poussent attachées à d'autres plantes, pierres, réservoirs. Vous pouvez trouver des colonies de cultures sous forme de dépôts muqueux.

Les algues rouges, ou algues violettes, sont une petite espèce de cultures, la grande majorité sont multicellulaires, comptant jusqu'à 200 variétés.

Pour les aquariophiles, il existe deux types de catastrophe :

1. Barbe noire. Au stade initial, il s'agit d'un seul buisson noir concentré en un seul endroit, ou ils peuvent être dispersés dans tout le réservoir. Si vous ne commencez pas à le combattre, alors avec l'aide de rhizoïdes, la culture s'accroche au substrat, comme si elle y poussait. Très souvent, ces algues apparaissent après l'achat de nouvelles plantes d'aquarium, ou si les règles d'entretien du bac sont négligées.
2. Vietnamien. Ces algues d'aquarium sont des espèces filamenteuses. En fonction de leur apparence, les aquariophiles les appellent buisson, barbe ou pinceau. Les plantes viennent dans une variété de couleurs et se reproduisent très rapidement par les spores. La culture préfère s'asseoir sur les pointes des plantes d'aquarium ou décor de réservoir.

L'apparition de tout type d'algues indique des problèmes de microclimat dans le réservoir. Il faut des mois pour lutter contre certaines plantes, tandis que d'autres peuvent être éliminées rapidement et facilement.