TALLOPHYTA- steljnjače

Odjeljak: ALGE

Alge su velika i raznolika skupina autotrofnih organizama koji žive u vodenim ili vlažnim staništima. Obuhvaćaju jednostanične organizme veličine 0,2 do 2 µm i višestanične organizme od kojih neki mogu doseći divovske dimenzije (npr. Laminaria do 60 m). Alge dijelimo u sedam razreda, a jedan od kriterija klasifikacije višestaničnih razvijenijih vrsta je sastav pigmenata u plastidima. Zelene alge imaju kloroplaste, smeđe alge u stanicama imaju feoplaste, plastide s visokim sadržajem fukoksantina, smeđeg pigmenta koji prekriva klorofil, a crvene alge imaju rodoplaste s crvenim pigmentom fikoeritrinom.

Imenom alge objedinjene su vrlo različite skupine autotrofnih steljnjača. Među njima postoje znatne razlike, naročito u građi njihovih rasplodnih stanica. Tijelo steljnjača je steljka ili talus. Nije razlučeno na korijen, stabljiku i list, nego ima dijelove koji morfološki i po svojoj funkciji podsjećaju na organe viših biljaka. To su rizoidi ili korjenčići, kauloid ili stabalce i filoidi ili listići.

U ovom ćemo se dijeli upoznati sa sljedećim skupinama algi:

1.      bičaši

2.      kremenjašice

3.      zelene alge

4.      smeđe alge

5.      crvene alge

Razred: bičaši (Flagellata)

            Bičaši su jednostanični organizmi s dvama bičevima koji im služe za pokretanje u vodi. Kao prototip za upoznavanje građe bičaša poslužit će euglena koju možemo naći u slatkim vodama bogatim organskim tvarima. Najčešće je to zelena euglena, Euglena viridis. Ima vretenasti oblik tijela, bez čvrste stijenke, s jednim dugim i jednim kraćim bičem, smještenim u prednjem udubljenju. Posjeduju zelene plastide kloroplaste, crvenu očnu pjegu i kontraktilnu vakuolu, što je tipično za jednostanične životinje. Produkt fotosinteze kod euglene je polisaharid paramilum. U nedostatku svjetlosti euglena može živjeti i heterotrofno, pa je zato smatramo i biljkom i životinjom. Bičašima pribrajamo i svjetleće bičaše ili peridinije. Žive kao planktoni slatkovodnih stajačica i u toplim morima, gdje kao fotosintetski organizmi imaju značajnu ulogu primarnih proizvođača hrane. Dolaze u velikim količinama, a neke (npr. Noctiluca miliaris) i fosforesciraju, tj. svjetlucaju, što se uočava za vrijeme ljetnih noći na moru.

Bičaši se razmnožavaju vegetativno, jednostavnom ili uzdužnom diobom njihovog jednostaničnog tijela. Bičaši su prvi stanični organizmi s jezgrom. Ti pradavni bičaši se zovu  prabičaši. Odigrali su vrlo važnu ulogu u nastanku složenijih biljaka.

Razred: kremenjašice (Diatomeae)

Kremenjašice su opsežna skupina jednostaničnih algi. Smatra se da ih je preko 5000 vrsta širom Zemlje. Ime „kremenjašice“ su dobile zbog čvrste stijenke  koja je najvećim dijelom (95 %) izgrađena od kremena (SiO₂). Žive na vlažnim mjestima i u vodi. Ako s kamena izvađenog iz vode, nastružemo malo naslaga, pod svjetlosnim ćemo mikroskopomuočiti izdužene organizme koji se aktivno kreću klizanjem po sluzi koju sami proizvode. Stijenka im je građena od dvaju polovica, gornje i donje, koje se prekrivaju poput kutije i poklopca. Te su polutke čvrste i izuzetno pravilno strukturirane do najsitnijih detalja.

Kremenjašice ili dijatomeje se razmnožavaju vegetativno, diobom na dva dijela, a polutke se razdvajaju i regenerira se manja. Zbog njihove čvrste građe jedna od stanica kćeri postaje sve manja, do određene granice, kada prelazi u trajni stadij, sporu, koja u povoljnim uvjetima izrasta u dijatomeju primjerene veličine. Razmnožavaju se spolno, a muške su gamete s jednim bičem.  Produkti fotosinteze kod dijatomeja su masna ulja i neki polisaharidi, ali nikad škrob.

Razred: zelene alge (Chorophyceae)

Odjel obuhvaća oko 500 rodova s oko 8 000 vrsta koje većinom žive u slatkim vodama, ali su brojne morske i terestrične vrste. Svi predstavnici klasa  Zygnematophyceae  i Charophyceae, kao i većina vrsta iz klase Chlorophyceae, su ograničeni samo na slatke vode. Svi predstavnici klasa Ulvophyceae, Cladophorophyceae, Bryopsidophyceae i  Dasicladaceae su isključivo morski organizmi. Postoje brojne jednostanične i kolonijalne planktonske alge, ali su brojne i jednostanične ili kolonijalne forme koje žive u bentosu, na stijenama ili na drugim biljkama; neke su makroskopske. Brojne filamentozne alge su pričvršećene  za supstrat u ranim fazama razvoja, ali kasnije postaju slobodno plivajuće te formiraju skupine u obliku loptica ili prekrivača koji se sastoji od brojnih isprepletenih filamenata.

Na stjenovitim su obalama te alge posebno brojne u gornjem dijelu intertidalne zone. Stijene su pokrivene zelenim algama iz rodova Ulva, Enteromorpha, i Ulothrix. Vrste iz rodova Ulva i Enteromorphamogu formirati i guste naslage na pjeskovitim obalama i tepihe preko sedimenata pri niskoj plimi. U Japanu se vrste rodova Ulva i Enteromorphauzgajaju u estuarijima  za ishranu.

Predstavnici zelenih algi imaju različite razine organizacije. Dio ih živi kao slobodni bičaši, i to jednostaničn ili kolonijalni; ostali su kokoidi ili palmeloidi, te nepokretni; neki su višestanični (filamentozni ili talozni); a neke su sifonalne građe. Kod flagelatnih vrsta, stanica je okružena glikoproteinskim omotačem. Reprodukcija se obično odvija formiranjem flagelatnih reproduktivnih stanica, koje imaju dva ili četiri apikalna biča. Nekoliko rodova stvara zoide s brojnim bičevima, dok neke vrste proizvode samo nepokretne reproduktivne stanice.

Jedna od najjednostavnije građenih zelenih algi je KIŠNA ALGA (Pleuroccocus sp.). Razmnožava se vegetativno, običnom diobom. Prilikom diobe se najprije podijeli jezgra, a zatim se stanična stijenka sužava na sredini, dok se jedna stanica ne odvoji od druge. Novonastale jedinke raznosi vjetar ili voda, ili na mjestu nastanka stvaraju kolonije. Nešto složenija od kišne alge je klamidomonas (Chlamidomonas sp.)

Jednostanična flagelatna alga Chlamydomonas predstavlja pretka zelenih algi “Urchlorophyta” od kojeg su se razvile sve ostale zelene alge. Procesi mitoze i citokineze također pružaju značajne karakteristike za razlikovanje glavnih evolucijskih linija.
Kod većine vrsta roda Chlamydomonas kloroplast je vrčast i leži nasuprot stanične ovojnice. Kloroplast je okružen dvostrukom membranom debljine pet nm. U kloroplastima su tilakoidi grupirani u skupine. Kružna kloroplastna DNA je organizirana u neokoliko manjih agregata, nukleoida, koji leže razbacani u kloroplastu šti je  karakteristika Chlorophyta.

Najvažniji predstavnik kolonijalnih algi ja volvoks (Volvox aureus). Ima oblik kugle koja sadrži određen broj jedinki koji ostaje stalan od rane faze razvoja do sljedećeg razmnožavanja. Takva zatvorena kolonija se naziva cenobija.

Višestanične zelene alge najčešće imaju oblik nerazgranatih ili razgranatih niti. Najčešća nitasta nerazgranata alga koja živi u slatkim vodama je spirogira (Spirogyra crassa). Lako se prepoznaje po vrpčastom kloropalstu koji oblikuje spirale. Razmnožava se konjugacijom. Dvije se stanice niti, jedna muška i jedna ženska spoje preko citoplazmatskog mostića ili kopulacijskog kanala, tzv. JARMA, a potom cijeli sadržaj iz muške stanice prijeđe u žensku, pa se tako obavi izmjena genetičkog materijala.

Razred: smeđe alge (Phaeophyceae)

Kao predstavnika smeđih algi proučit ćemo Fucus virsoides, jadranski bračić, endemičnu jadransku vrstu koja živi pričvršćena na kamenitu podlogu u zoni plime i oseke, a indikator je čistog mora. Steljka je bračića djelomično diferencirana pa razlikujemo stopalo kojim je alga pričvršćena za podlogu, kauloid koji nalikuje stabljici i dihotomski se grana u proširene i plosnate filoide koji nalikuju listovima. U filoidima su zračni mjehuri, a na površini udubine konceptakuli u kojima su sterilnim nitima (parafizama) zaštićeni rasplodni organi: ženski oogoniji i muški anteridiji. Oogoniji su veliki, kratkog drška i u njima se mejozom stvaraju haploidne jajne stanice. Anteridiji su manji, na dugim, tankim i razgranatim drškama, a u njima se, redukcijskom diobom, stvaraju spermatoziodi s bičevima. Ti rasplodni organi predstavljaju reducirani gametofit (spolnu fazu). Oplodnjom nastaje diploidna jedinka alge koja predstavlja nespolnu generaciju (sporofit). Predstavnici roda Fucus unutar smeđih algi predstavljaju vrhunac redukcije gametofita jer je on sveden na same gamete (jajna stanica i spermatozoidi s bičevima) i nalazi se na trajnom sporofitu.

Razred: crvene alge (Rhodophyta)

Reproduktivne stanice crvenih algi su goli, sferični protoplasti koji nikada nemaju bičeve. Oni izlaze iz sporangija ili gametangija kao rezultat formiranja značajne količine sluzi.  Svaki je kloroplast okružen samo svojom vlastitom ovojnicom od dvaju slojeva stanica, a ne s dodatnim slojem endoplazmatskog retikuluma.

Tilakoidi su pojedinačni, a ne u skupinama (za razliku od ostalih eukariotskih fotosintetskih biljaka). Jedan ili dva tilaokida se obično nalaze oko periferije kloroplasta. Postoji samo klorofil a, koji je maskiran crvenim akcesornim pigmentom fikoeritrinom. U kloroplastu se također javlja i plavi akcesorni pigment fikocijanin. Ta dva pigmenta su fikobiliproteini i smješteni su u poludiskoidalnim tijelima (fikobilizomi) na površini tilakoida. Crvene alge žive većinom u morima, a samo se nekoliko vrsta nalazi u slatkim vodama.

Postoji 5000 - 6000 vrsta crvenih algi u okviru 500 - 600 rodova. Svega oko 150 vrsta iz oko 20 rodova živi u slatkim vodama. Većina vrsta živi u morima pričvršćena za kamenje kao i za drugi čvrsti supstrat. One naseljavaju usku obalnu zonu mora. Čak je i ovdje njihova distribucija ograničena, jer na pojedinim lokacijama nema dovoljno mjesta za fotosintezu.

Međutim, crvene alge, mogu rasti na velikim dubinama (268 m, gdje dopire samo 0.001% svjetlosti s površine).

U tropskim su regijama crvene alge reda Corallinales značajne u formiranju grebena i sedimenata. Neke vrste imaju veliki ekonomski značaj. Godišnji globalni prinos iznosi gotovo  miliun tona svježe mase, od čega više od polovine potječe iz marikultura u Japanu, Kini i Filipinima, a ostatak se skuplja iz prirodnih populacija. Crvene alge se koriste za dvije glavne svrhe: za proizvodnju koloidnog polisaharida iz njihovih staničnih stijenki (kao što su agar i karaginan) i za ishranu (npr. Porphyra).  Crvenu boju ovim algama daje fotosintetski pigment fikoeritrin koji se nalazi u kloroplastima.