Ení řas

řasy – Jsou to rostliny, které žijí ve vodě. Tyto rostliny obsahují ve svých buňkách chlorofyl, ale nemají kořeny, listy ani stonky. Jejich tělo se může skládat z jediné buňky nebo se může jednat o velký mnohobuněčný organismus.

Řasy se dělí na dva typy:

• Jednobuněčné řasy
• Mnohobuněčné řasy

Vodní rostliny se dělí do několika skupin:

• Green
• Červené (také se jim říká fialové)
• Hnědá Zlatá
• Žluto zelená
• Harovy

Nejvíce organizované jsou hnědé řasy. Patří mezi ně mořské řasy kelp a fukus. Jejich stélka má rozmanité členění. Tyto organismy jsou podobné vyšším rostlinám, protože jejich stélka je navenek podobná stonku, listům nebo plodům.

Nejdůležitějším procesem života pro řasy, stejně jako pro všechny živé organismy na Zemi, je rozmnožování.

Reprodukce je proces vytváření rostlinných organismů založený na implementaci jejich genetického materiálu.

Všechny druhy nižších rostlin mají dva typy stvoření svého druhu:

V tomto případě je nepohlavní rozmnožování:

• Vegetativní
• Vlastně asexuální

Typ rozmnožování závisí v první řadě na druhu řasy a její příslušnosti k určité skupině. Typ rozmnožování závisí také na podmínkách prostředí. Za nepříznivých podmínek se mnoho řas rozmnožuje pohlavně a za příznivých nepohlavně.

• Pučením, kdy se od hlavní rostliny odlomí malý kousek a z něj vyroste nový jedinec.
• S pomocí spor – malých buněk podobných semenům.
• Spojení mužské a ženské buňky. Plavou ve vodě, dokud se nesetkají. Pokud zygota, která z tohoto setkání vznikne, najde vhodné podmínky pro život, vznikne nový organismus.
• Vegetativní:
  1. Buněčné dělení
  2. Divize kolonií
  3. Fragmentace – pro mnohobuněčné řasy
• Nepohlavní:
  1. Zoospory s bičíky
  2. Autospory – mnoho nových buněk uvnitř mateřské buňky
  3. Aplanospory bez bičíků
• Sexuální:
  1. Za účasti gamet
  2. Časování

Zvláštnosti reprodukce řas

Pohlavní a nepohlavní rozmnožování řas se v životním cyklu organismů pravidelně střídá. Tento systém je jednotný a dobře koordinovaný.

Mnoho nižších rostlin se může rozmnožovat pohlavně, ale bez oplodnění. Tento typ pohlavního rozmnožování se nazývá partenogeneze.

Parenogeneze je typický proces pro řasy i pro zvířata. Vědci se však na tuto záležitost liší. Chologamie a konjugace jsou také považovány za pohlavní procesy bez tvorby gamet.

Hologamie – spojení dvou celých, mobilních vegetativních buněk, které ztratily buněčné membrány.

Časování – jedná se o pohlavní seberozmnožování, při kterém se protoplasty páru bičíkatých vegetativních buněk kopulují konjugačním kanálkem.

Nejprve se spojí stélky řas, načež se mezi buňkami obou jedinců vytvoří cytoplazmatický můstek. Obsah jedné buňky proudí přes tento můstek do buňky druhé. Po sloučení jader do jednoho celku vzniká diploidní gameta.

Nepohlavní rozmnožování u nižších rostlin probíhá prostřednictvím spor a zoospor. Jejich charakteristickým rysem je, že jsou „zjednodušenou verzí“ normálních buněk, tj. liší se tvarem a malou velikostí.

Metody rozmnožování řas

Nepohlavní rozmnožování je považováno za dělení mnohobuněčného organismu na fragmenty (části). K takovému dělení může docházet i za pomoci uzlíků nebo spor.

Když se jednobuněčná řasová buňka rozdělí na dvě stejné části, jedná se o vegetativní metodu seberozmnožování. U mnohobuněčných řas se touto metodou oddělují části od stélky.

Například modrozelené jednobuněčné řasy se rozmnožují běžným buněčným dělením.

Vláknité řasy se rozmnožují prvky mateřského vlákna. Taková vlákna se nazývají hormononites. Po fragmentaci se vlákno těchto řas oddělí přesně podélně, což vede k vytvoření dvou nových vláken.

Při binárním štěpení se jednobuněčný organismus dělí na dvě stejné části. Jádro se dělí mitoticky. U eugleny lze pozorovat podélné štěpení.

V procesu pohlavního rozmnožování se účastní dva jedinci řas. Každý jedinec předává své chromozomy své dceřiné společnosti. U některých druhů řas se chromozomy přenášejí sloučením obsahu běžných buněk, u jiných druhů řas se slučují speciální pohlavní buňky, gamety.

Rozdíl mezi pohlavním a nepohlavním rozmnožováním řas:

• Zapojeny jsou dva organismy
• Zapojeny jsou gamety získané meiózou
• Potomci se liší od rodičů (genetická rozmanitost populace se zvyšuje)

• Je zapojen jeden organismus
• Zapojují se somatické buňky, které se rozmnožují mitózou
• Potomek je přesnou kopií rodiče

Meióza – dělení jádra eukaryotické buňky se snížením počtu chromozomů na polovinu.

Mitóza – nepřímé buněčné dělení, kdy z jedné původní buňky vzniknou dvě dceřiné buňky se stejnou sadou chromozomů jako mateřská buňka.

U některých druhů řas může jeden jedinec produkovat gamety nebo spory. To bude záviset na jeho věku a klimatických podmínkách. U jiných jsou různé organismy schopny vykonávat funkce pohlavního i nepohlavního rozmnožování. Hlavní metodou rozmnožování vlastního druhu bude nepohlavní, protože je nejjednodušší a všechny druhy řas se touto metodou dokáží rozmnožovat. Pohlavní metodu lze považovat za „záložní možnost“, tedy v případě chladného počasí nebo sucha.

Rozmnožování jednobuněčných řas

Jednobuněčné řasy je vodní rostlina sestávající z jedné hlavní buňky zodpovědné za všechny důležité životní procesy.

Rozmnožování u jednobuněčných vodních rostlin se dělí na dva typy:

1. Sexuální reprodukce
2. Nepohlavní rozmnožování:
   • Vlastně asexuální
   • Vegetativní

Šíření spór – Toto je pozoruhodný příklad nepohlavního rozmnožování, při kterém se jedna rostlina podílí na tvorbě potomstva. Tento typ rozmnožování u jednobuněčných řas zvětšuje plochu rozšíření nižších rostlin. Nepohlavní rozmnožování se také nazývá sporové rozmnožování. Tento typ rozmnožování u jednobuněčných organismů probíhá za účasti jedné buňky bez tvorby gamet.

Vegetativní reprodukce – je podtyp nepohlavního rozmnožování. Při něm dochází k rozmnožování rozdělením buňky na dvě části.

Při pohlavním rozmnožování U jednobuněčných řas se účastní dvě gamety. Po jejich splynutí vznikne zygota, ze které se vyvine nová řasa nebo zoospory.

Rozmnožování mnohobuněčných řas

Mnohobuněčné řasy jsou vodní rostliny, které mají mnohobuněčnou strukturu. V těchto řasách každá buňka plní svou vlastní funkci; nemohou existovat samostatně, protože všechny buňky jsou vzájemně propojeny.

1. U vegetativního typu se mnohobuněčná řasa rozdělí na polovinu. V důsledku toho se výsledná buňka také začne dělit na dvě nebo čtyři části. Z těchto buněk vyroste dospělý organismus.
2. V nepohlavní formě se protoplast mnohobuněčného organismu dělí. Poté se oddělí od mateřské buňky a vyjde ven.
3. Během procesu pohlavního rozmnožování mnohobuněčných řas se spojí dvě gamety. Po sloučení vytvoří zygotu, která vyroste v dospělý mnohobuněčný organismus.

Některé řasy po vzniku zygoty přecházejí do dormantního stavu. Jiné naopak okamžitě vyrostou do nové vrstvy neboli stélek.

V těle mnohobuněčné řasy Ulothrix probíhá současně pohlavní a nepohlavní rozmnožování. Během nepohlavního rozmnožování se tvoří zoospory, z nichž každá má čtyři bičíky. Po opuštění mateřského organismu dají vzniknout nové vláknité řase.

V jiných částech těla tohoto mnohobuněčného organismu se tvoří gamety. Po opuštění těla volně plavou. Poté se spojí do párů a vytvoří zygoty.

Stručně řečeno, můžeme konstatovat, že řasy se rozmnožují převážně nepohlavně prostřednictvím zoospor a aplanospor. Pohlavní rozmnožování využívá jen několik zástupců mnohobuněčných řas.

Pohlavní rozmnožování řas

Sexuální reprodukce – je proces rozmnožování spojený s vývojem nového organismu z pohlavních buněk.

Časování U řas se jedná o pohlavní proces, ke kterému dochází sloučením dvou vegetativních buněk.

Existují tři typy pohlavního rozmnožování:

• izogamie
• Anizogamie nebo heterogamie
• Oogamie

na izogamie Účastní se dvě identické gamety, které nejsou rozděleny na samčí a samičí.

V sexuálním procesu anizogamie – heterogamie gamety různých tvarů a pohlaví jsou kombinovány. To znamená, že gamety se dělí na samčí a samičí.

na oogamie Velká, nepohyblivá vajíčková buňka a malá, pohyblivá samčí buňka se slučují. Tento typ pohlavního rozmnožování je nejorganizovanější.

Během pohlavního rozmnožování se mladá řasa bude lišit od mateřské, to znamená, že nebude její přesnou kopií.

Nepohlavní rozmnožování řas

Asexuální reprodukce – toto je nejrychlejší proces při vytváření podobných.

Podtypem nepohlavního rozmnožování je dělení sporami, což vede k tvorbě spor. Tyto spory obsahují dvě sady chromozomů, které obsahují DNA rodiče.

Spor má několik variant:

Zoospory obdařen schopností pohybu.

Aplanospory nemůže se pohnout.

Synzoospory – je typ zoospory, která má více jader.

Tetraspory patří k červeným a hnědým řasám.

Hypnospory může zůstat v latentním stavu po dlouhou dobu.

Autospory – mobilní spory zelených řas. Takové spory v mateřské buňce tvoří novou kolonii.

Nejrozšířenější metodou nepohlavního rozmnožování nižších rostlin jsou mobilní zoospory nebo nepohyblivé aplanospory. Při tomto rozmnožování jsou sporangia rozdělena na části. Sporangia se nepodobají vegetativním buňkám. Rozdíl spočívá ve tvaru buňky, její velikosti a také v jejím původu.

Sporangia připomínají výrůstky normálních buněk. Tyto buňky mají specifickou funkci – tvorbu spor.

Vegetativní rozmnožování řas

Hnědé řasy se rozmnožují častěji než jiné řasy. vegetativní typ rozmnožování. Při tomto typu rozmnožování používají plodové větve.

Vegetativní rozmnožování je jednoduchý typ. U tohoto typu rozmnožování však musí být dodržen vhodný teplotní režim. Konkrétně komfortní. To znamená, že voda v nádrži musí mít určitou teplotu.

Pokud v nádrži dojde k prudkým změnám teploty, pak se tyto nižší rostliny nebudou moci vegetativně vyvíjet.

Vegetativní proces se vyznačuje tím, že při tomto typu reprodukce je dceřiná jedinky geneticky identická s matkou, tj. Je to její klon.

Když se nižší rostliny rozmnožují částmi stélky, nezaručuje to, že vyroste zdravá rostlina. Mořské řasy rostou na skalnatých površích, jako jsou skály a kameny. Proudy a vlny je často ničí. Části odtržené od celého organismu se již nemohou přichytit ke kameni, protože proud vody tomu brání. A úchytné orgány se již nebudou moci tvořit. Proto jsou tyto kousky stélky proudem unášeny na bahnitá místa s písčitým dnem. Tam mohou růst na zemi.

V tomto případě se nižší rostliny budou neustále rozmnožovat vegetativně. Toto rozmnožování je formou nepohlavního rozmnožování, ke kterému dochází s pomocí vegetativních částí. Některé řasy používají vegetativní typ rozmnožování poměrně často a u většiny druhů nižších rostlin je tento typ seberozmnožování přednostní před jinými typy rozmnožování.

Během videolekce jsou diskutovány způsoby rozmnožování řas (vegetativní, asexuální a sexuální). Podrobně také popisuje typy sexuální reprodukce (izogamie, anizogamie a oogamie) a rozebírá rozdíly mezi nimi. Studenti se seznámí s procesem konjugace u řas na příkladu Spirogyry a typy redukce (gametické, sporické a zygotické). V konečné fázi je zvažován proces reprodukce u Chlamydomonas a Ulotrix.

Přehrávač: YouTube VKontakte

V tuto chvíli nemůžete sledovat ani distribuovat videolekci studentům

Chcete-li získat přístup k tomuto a dalším výukovým videím sady, musíte ji přidat do svého účtu.

Získejte neuvěřitelné příležitosti

1. Otevřete přístup ke všem videolekcím v sadě.

2. Distribuujte video lekce na osobní účty studentů.

3. Podívejte se na statistiky toho, jak studenti prohlížejí videolekce.
Získat přístup

Shrnutí lekce „Rozmnožování řas“

Řasy se vyznačují několika typy rozmnožování: vegetativní, asexuální a sexuální. Pojďme se na tyto typy podívat blíže.

S vegetativním rozmnožováním ke vzniku nového jedince dochází z mnohobuněčné části těla mateřského organismu. Vláknité řasy se rozpadnou na dvě nová vlákna nebo se stélka rozpadne na několik částí. Mohou být jednobuněčné nebo mnohobuněčné. Stélka mnohobuněčných řas lze rozdělit na části v důsledku mechanického působení vodních toků, vodních živých organismů nebo lidské činnosti.

Pro vegetativní množení se tvoří mnoho druhů řas speciální konstrukce. Na stélkách hnědých řas rostou zvláštní „poupata“, která se odlamují a dávají vzniknout novým stélkám. Řasy Characeae tvoří na rhizoidech jednobuněčné nebo mnohobuněčné uzliny, které po období zimního klidu vyklíčí v nové rostliny. Při nepříznivých podmínkách některé buňky některých vláknitých řas zahušťují své membrány a hromadí velké zásoby živin. Tyto buňky jsou schopny zůstat dlouho nečinné a přečkat nepříznivé podmínky.

Už víte, že řasy jsou sporonosné rostliny. To znamená, že nepohlavní rozmnožování je prováděno sporami. Mohou se vyvíjet v běžných vegetativních buňkách nebo ve speciálních orgánech nepohlavního rozmnožování – sporangia. Jedinec, na kterém se tvoří sporangia, se nazývá tzv sporofyt.

Vývoj spor je doprovázen jaderným dělením, které může nastat několikrát v závislosti na počtu vytvořených spor. Následně jsou obklopeny membránou a vystupují vzniklým otvorem v membráně mateřské buňky.

Existuje několik druhů spór. Aplanospory Mají hustou skořápku a nemají bičíky, jsou nehybní. Hypnospory mají velmi tlustou skořápku. Jsou schopni dlouho odpočívat. Nejvíce se tvoří řasy zoospory. Mají bičíky a jsou schopni pohybu. V ostatních případech se při definování spor uvádí jejich počet v mateřské buňce nebo sporangiu – např. monospory, bispory a tetraspory.

Během pohlavního rozmnožování dochází k párové fúzi pohlavních haploidních buněk (gamet) za vzniku diploidní zygoty, ze které se vyvine nová řasa nebo se vytvoří zoospory. Připomeňme, že gamety se tvoří v orgánech pohlavního rozmnožování – gametangii. Samčí gametangie se nazývají antheridia, samičí gametangie se nazývají archegonie. Samice gametangie řas mají své vlastní jméno – „oogonia“. V antheridii se tvoří pohyblivé samčí gamety – spermie, u oogonie – nepohyblivá samičí vajíčka.

Reprodukční orgány řas jsou jednobuněčné. Jedinou výjimkou jsou charophyte řasy, které mají mnohobuněčné orgány pohlavního rozmnožování. Existují tři typy sexuální reprodukce: izogamie, anizogamie a oogamie. Podívejme se na jejich rozdíly.

izogamie – primitivní forma sexuálního procesu, ve kterém se spojují dvě identické gamety. V izogamii se gamety nerozdělují na mužské a ženské.

Anizogamie nebo heterogamie, – forma sexuálního procesu, při kterém se spojují dvě různé gamety (podle tvaru). V anizogamii se gamety dělí na mužské a ženské.

Oogamie – forma pohlavního procesu, při kterém se vzájemně ostře odlišné zárodečné buňky spojují – velké nepohyblivé vajíčko s malou samčí buňkou (pohyblivá spermie nebo nehybná spermie). Oogamie je nejvíce organizovaný typ sexuální reprodukce.

Řasy jsou jednodomé a dvoudomé. Pokud se vajíčka a spermie tvoří na stejném stélku, pak se takové formy nazývají jednodomé (nebo bisexuální). Pokud se vajíčka a spermie tvoří na různých stélkách, pak se takové řasy nazývají dvoudomé (nebo dvoudomé).

Pohlavní rozmnožování u některých skupin řas může probíhat bez tvorby gamet. Pokud se například spojí dvě mobilní jednobuněčné řasy, vegetativní buňky, pak toto hologamie.

Časování – splynutí protoplastů dvou nepohyblivých haploidních vegetativních buněk, které nemají bičíky, za vzniku zygoty. To odlišuje konjugaci od hologamie, ve které se vegetativní buňky také spojují, ale mají bičíky.

Nejznámějším příkladem konjugace u řas je konjugace v zelené řase Spirogyra. V tomto případě jsou buňky dvou sousedních vláken navzájem spojeny bočními výběžky. Vytvoří se kopulační kanál, kterým protoplast jedné buňky proudí do druhé a splyne s obsahem druhé buňky. Buňka, ve které došlo k fúzi a vznikla zygota, je zaoblená, oddělená od vlákna a pokrytá silnou membránou se mění v zygosporu. Zygospora přezimuje a na jaře se dělí meiózou. V důsledku toho se vytvoří 4 haploidní spory, z nichž tři odumírají a jedna vyklíčí v mladé vlákno. Všechna stádia, kromě zygoty a zygospory, jsou haploidní.

V životním cyklu řas dochází ke střídání dvou generací – sexuální a asexuální. Některé řasy jsou schopny tvořit orgány nepohlavní a pohlavní reprodukce na jednom stélku. Takové řasy se nazývají gametosporofyty.

Pokud se orgány pohlavního a nepohlavního rozmnožování tvoří na různých rostlinách, dochází ke střídání generací. Rostliny, na kterých se vyvíjejí pohlavní orgány, se nazývají gametofyty, rostliny, které tvoří orgány nepohlavního rozmnožování – sporofyty.

Střídání generací také určuje změnu v haploidním a diploidním stádiu života řas. U vyšších rostlin se haploidní a diploidní stadia pravidelně a přísně nahrazují. U nižších rostlin dochází v různých fázích vývoje k redukčnímu dělení jádra, které má za následek snížení počtu chromozomů na polovinu. Proto se rozlišuje několik typů redukce.

Gametická redukce – při meióze při tvorbě gamet dochází k poklesu počtu chromozomů, zbývající buňky jsou vždy diploidní.

Sporic redukce – k poklesu počtu chromozomů dochází při meióze při tvorbě spor.

Zygotic redukce – redukce, charakterizovaná meiózou vyskytující se v zygotě po procesu oplodnění a vedoucí ke vzniku haploidních jedinců.

Podívejme se, jak dochází k nepohlavní reprodukci jednobuněčné zelené řasy Chlamydomonas. Chlamydomonas se v létě za příznivých podmínek rozmnožuje dělením. Před dělením se přestane pohybovat a ztratí bičíky. Z mateřské buňky se uvolní 2-4 a někdy 8 buněk. Tyto buňky se naopak dělí.

Když nastanou podmínky nepříznivé pro život (chladné teploty, vysychání nádrže), dochází k pohlavnímu rozmnožování. Uvnitř Chlamydomonas se objevují gamety (pohlavní buňky). Vyjdou do vody a spojí se do dvojic. V tomto případě se vytvoří zygota, která se pokryje silnou skořápkou a přezimuje. Na jaře se zygota dělí. V důsledku dělení vznikají čtyři buňky – mladé Chlamydomonas.

U mnohobuněčné zelené řasy Ulothrix se v době příznivé pro život může každá buňka, kromě té, kterou je spojena nit, rozdělit na 2 nebo 4 pohyblivé buňky s bičíky – zoosporami. Jdou do vody, plavou, pak se připojí k předmětu a rozdělí se. Tak vznikají nová vlákna ulotrixu.

V některých buňkách řas se za nepříznivých reprodukčních podmínek tvoří četné drobné pohyblivé gamety s bičíky. Gamety vstupují do vody a spojují se v párech. Tak dochází k oplodnění. Obvykle se gamety, které pocházejí z buněk různých vláken, spojují. Vzniká zygota. Je pokryta silnou skořápkou a může zůstat dlouho nečinná. Za příznivých podmínek se zygota rozdělí na 4 výtrusné buňky. Každá z nich, přistávající na podvodním objektu, může dát vzniknout vláknité řase ulotrix.