Mis On Vetikad?

{h1}

Vetikad on mitmesugune veeorganismide rühm, millel on võime fotosünteesi läbi viia. On olemas suur ja mitmekesine vetikate maailm, mis ei ole meile mitte ainult kasulikud, vaid on meie eksistentsi jaoks kriitilised.

Vetikad on mitmesugune veeorganismide rühm, millel on võime fotosünteesi läbi viia. Teatavad vetikad tunnevad enamikku inimesi; näiteks merevetikad (näiteks pruunvetikas või fütoplankton), tiikpuu või järvede vetikate õitsemine. Siiski eksisteerib suur ja mitmekesine vetikate maailm, mis ei ole meile mitte ainult kasulikud, vaid on meie eksistentsi seisukohalt kriitilised.

Määratlus

Mõiste "vetikad" hõlmab mitmesuguseid organisme, mis võivad fotosünteesi abil hapnikku toota (päikeseenergia saamiseks süsivesikute saamiseks). Need organismid ei pruugi olla tihedalt seotud. Siiski ühendavad need teatud omadused, eristades neid fotosünteesi teiste peamiste rühmade seast: maa taimed.

"Vetikaid: anatoomia, biokeemia ja biotehnoloogia, 2. väljaanne" autorite sõnul ei ole vetikad eriti olulised taimede kujunemisel. (CRC Press, 2014). See tähendab, et neil puudub tõeline juured, varred ja lehed ning veresoonte süsteem, mis levib vette ja toitaineid kogu nende kehas. Teiseks on paljud vetikad ühetselaarsed, vastavalt 2014. aasta artiklile, mis on avaldatud ajakirjas Current Biology. Need esinevad ka erinevates vormides ja suurustes. Nad võivad eksisteerida üksikute mikroskoopiliste rakkudega; need võivad olla makroskoopilised ja paljurakulised; elada koloonias; või võta lapsevärv välja nagu merevetikate puhul, nagu hiiglaslik pruunvetikas. Picoplankton on vahemikus 0,2 kuni 2 mikromeetrit läbimõõduga, samal ajal kui hiidne pruunvetikas on 60 meetri pikkune. Lõpuks leidub vetikaid mitmesugustes vee-elupaikades, nii magevees kui meres.

Nende omaduste tõttu hõlmab üldine mõiste "vetikad" prokarüootsetest organismidest - tsüanobakterid, mida tuntakse ka sinikillaste vetikatena, samuti eukarüootsed organismid (kõik muud vetikaliigid). "Kuna" vetikad "ei moodusta ühisest esivanemast pärinevat looduslikku rühma, kaasa arvatud sinivetikat mitteametlikuks rühmaks" vetikad ", on tavaline," ütles Linda Graham, Wisconsini-Madisoni ülikooli botaanika professor. "Termin" eukarüootsed vetikad "välistab tsüanobakterid." Samuti on huvitav märkida, et klooroplastid, mis on maastikel fotosünteesi koht, on kohandatud tsüanobakterite vormid. Vastavalt California Ülikooli paleontoloogiamuuseumi ülikoolile, hõlmasid need varased tsüanobakterid esialgsete taimerakkudega mõnel ajal proterosoosi lõpus või varajases Kambriumi perioodis.

(Prokarüootid sisaldavad baktereid ja arheese. Need on lihtsamad organismid, millel pole organiseeritud rakukonstruktsiooni, ja nende DNA hõljub vabalt tsütoplasmas sattunud massina. Teiselt poolt on eukarüootideks kõik teised elusorganismid: protist, taimed, seened. Mis on prostituudid? ja nende loomad. Nende rakud on rohkem organiseeritud, neil on struktuurid, mida nimetatakse organellideks, et täita mitmesuguseid rakulisi funktsioone, ja nende DNA on paigutatud tuuma keskosas.

Üldised karakteristikud

Elupaik

Enamik vetikatest elab veeloomades (Current Biology, 2014). Kuid sõna "aquatic" on peaaegu piiratud selle võimega hõlmata nende elupaikade mitmekesisust. Need organismid võivad areneda magevee järvedes või merevees ookeanides. Nad võivad taluda ka erinevaid temperatuure, hapniku- või süsinikdioksiidi kontsentratsioone, happelisust ja hägusust. Näiteks on hiiglaslik pruunvetikas leidnud rohkem kui 200 meetrit allpool polaarseid jääke, vastavalt "vetikatele", samal ajal kui üheiksa lased rohelised vetikad Dunaliella salina on leitud väga soolases või hüperaktiivses keskkonnas, nagu Surnumeri, 2005. aasta ajakirjas Saline Systems avaldatud artikli järgi. Vabalt ujuvad, enamasti üheiksaimesed vetikad, mis elavad valgustatud veekogudes, on tuntud kui planktonilised. Need, mis pindadele kleepuvad, on tuntud põhjavetikatena. Sellised vetikad kasvavad mudadel, kividel, teistel vetikatel ja taimedel või loomadel vastavalt vetikatele.

Vetikad suudavad ka maal elada. Mõned ootamatud kohad, kus nad kasvavad, on puukoorid, loomakarvad, lumepallid, kuumaveeallikad (vastavalt vetikatele) ja pinnas, sealhulgas kõrbikoerised (Current Biology, 2014).

Enamasti elavad vetikad oma erinevate kasvuvormide (üksikute rakkude, kolooniate jm) iseseisva eluviisiga, kuid need võivad moodustada ka sümbiootilisi suhteid mitmesuguste mittesulavate füsioloogiliste organismide, sealhulgas sigade, käsnide, molluskite ja seente (samblike) vahel. Selliste suhete eeliseks on see, et need võimaldavad vetikatel laiendada oma elupaikade silmaringi.

Toitumine

Üldiselt on vetikad võimelised fotosünteesiks ja toota oma toitu päikese ja süsinikdioksiidi valguse energia abil, et tekitada süsivesikuid ja hapnikku. Teisisõnu, enamus vetikatest on autotroofid või konkreetsemalt fotoautotroofid (mis peegeldavad nende kasutamist toitainete tekitamiseks valguse energia saamiseks).

Siiski eksisteerivad teatavad vetikaliigid, mis vajavad toitumist ainult välistest allikatest; see tähendab, et nad on heterotroofsed. Sellised liigid rakendavad mitmesuguseid heterotroofseid strateegiaid, et omandada orgaanilistest materjalidest (süsivesikuid, süsivesikuid, valke ja rasvu) toitaineid. Osmotroofia on lahustunud ainete imendumine ja faagotroofia hõlmab bakterite või muu sellist saagikust. Teised vetikad, mida nimetatakse auksotroofideks, peavad omandama ainult selliseid olulisi vitamiine nagu B12komplekssed või rasvhapped (vastavalt vetikatele).

"Vetikate" autorite sõnul on üldtunnustatud, et vetikate toitumisstrateegiad eksisteerivad spektritel, mis ühendavad fototootroofia ja heterotroofia. See võime on tuntud kui mixotroofia.

Paljundamine

Vetikad on võimelised paljunema asexual või vegetatiivsete meetodite kaudu ja seksuaalse reproduktsiooni kaudu.

"Vetikate" autorite sõnul kaasneb taolise reprodutseerimisega motoorse spoori tootmine, samas kui vegetatiivsed meetodid hõlmavad lihtsat raku jagunemist (mitoosi), et toota identseid järglasi ja koloonia killustumist. Seksuaalne paljunemine hõlmab sugurakkude ühendamist (toodetakse iseseisvalt igas vanuses meioosi kaudu).

Vetikad õitsevad Põhja-Carolinas, riigi regioonis, mis on varustatud laiaulatusliku vetikate kasvu jaoks.

Vetikad õitsevad Põhja-Carolinas, riigi regioonis, mis on varustatud laiaulatusliku vetikate kasvu jaoks.

Krediit: Ildar Sagdejevi andmine PNNLi kaudu

Klassifikatsioon

Cyanobacteria

Neid nimetatakse ka sinise-rohelise vetikateks. Kuigi nad suudavad läbi hapnikku tootva fotosünteesi ja elavad paljudes samades keskkondades nagu eukarüootsed vetikad, on tsüanobakterid gramnegatiivsed bakterid ja seetõttu on need prokarüootid. Samuti on nad võimelised sõltumatult läbi viima lämmastiku fikseerimist, protsessi atmosfääri lämmastiku muundamiseks elemendi, nagu ammoniaagi kasutatavaks vormiks.

Prefiks "tsüano" tähendab sinist. Nendel bakteritel on pigmendid, mis absorbeerivad konkreetseid valguse lainepikkusi ja annavad neile iseloomulikud värvid. Paljudel sinivetikatel on sinise pigmendi fükotsüaniin, kerge koristuspigment (neelab punased lainepikkused valgust). Kõikidel tsüanobakteritel on mingisugune rohelise pigmendi klorofülli vorm, mis vastutab valguse energia saamise eest fotosünteesi käigus (Current Biology, 2014). Mõnel teisel on ka punane pigment fükoerütriin, mis imendab valgust rohelise piirkonnaga ja annab roosat või punast värvi baktereid.

Eukarüootsed vetikad

Eukarüootsed vetikad on polüfileetikumid, mis tähendab, et need ei arenenud ühest ühisest esivanemast. Seda näitab selgelt meie praegune arusaam elupuust - nende erinevate evolutsiooniliste suhete korraldatud kõigi elusorganismide perekond puu. Eukarüootsed vetikad leitakse jaotatuna paljude erinevate rühmade vahel või puu peamistest harudest.

Avaldatud ajakirjas Cold Spring Harbor Perspectives in Biology ajakirjas Cold Spring Harbor avaldatud autor Fabien Burkilists esitas 5 eukarüootsete organismide supergooge: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida ja SAR (mis koosneb kolmest rühmast: Stramenopiles, Alveolata ja Rhizaria).

Archaeplastida sisaldab taimi ja mitmesuguseid fotosünteesi vetikate liike nagu klorofüütid (alamhulgad rohelised vetikad), harofiidid (peamiselt magevee-rohelised vetikad) ja glaukotsüstofüütid (üheiksailised magevetikad). Klorofüütid on rohelised vetikad, mis moodustavad tavaliselt seenemärke koos partneritega.

Dinoflagellaadid on leitud Alveolatas. Need on peamiselt ühetsnellised mere- ja mageveeorganismid. Paljud dinoflagellaadid on kaotanud oma plasmiidid - fotosünteesi koha - evolutsiooni käigus ning on fagotroopsed või elavad parasiitidena. Veel on veel vetikaliigid jaotatud Alveolata, Excavata, Rhizaria ja Chromista vahel (Current Biology, 2014).

Tähtsus

Vetikate kõige olulisem panus meie keskkonnale ja heaolule on fotosünteesi kaudu hapniku tekkimine. "Vetikad on hädavajalikud, kuna nad toodavad umbes pool hapniku Maa atmosfääris," sõnas Graham WordsSideKick.com'ile.

Ajakirja Biokütus avaldatud 2010. aasta ülevaate artikli kohaselt on nafta osaliselt pärinev iidsete vetikate hoiustest. "Mõned väga vanad õlihoiused on omistatud tsüanobakteritele, kuigi tootjate identiteet on endiselt ebakindel," ütles Graham. "Väiksemad õlihoiuvõimalused tekkisid tõenäoliselt eukarüootsetest merevetikatest, kookolitoforiididest ja muudest mikrofosfaatidest." Need naftavarud on piiratud ressurssidega ja aeglustuvad inimtegevusega. Selle tulemusena uurivad teadlased taastuvaid alternatiive.

Vetikad biokütused on fossiilkütuste paljutõotav asendus. Kõigil vetikatel on võime toota energiat rikkaid õlisid ja mitmed mikropalgali liigid kogunevad loomulikult kõrge kuivainesisaldusega õli. Lisaks on vetikad leitud mitmesugustes elupaikades ja võivad kiiresti taastuda. Samuti kasutavad nad tõhusalt süsinikdioksiidi. "Vetikad aitavad hoida atmosfääri süsinikdioksiidi tasemeid stabiilne, säilitades [gaasi] orgaanilistest materjalidest, mis sisaldavad õli ja anorgaanilisi karbonakivimid," ütles Graham. Rohelised vetikad, diatomeedid ja tsüanobakterid on vaid mõned mikroorganismide liigid, mida peetakse biokütuse tootmiseks sobivateks kandidaatideks (Biofuels, 2010).

Vetikad õitsevad

Vetikate vetikate kujul tekivad vetikate õitsengud mürgiste tingimuste tekkeks ookeanides ja järvedes. Keskkonnakaitseagentuuri (Environmental Protection Agency - EPA) andmetel tähendab "vetikate õitsemine" teatavaid mikrorahuseid, mis toob kaasa toksiinide tootmise, looduslike veekeskkondade häirimise ja suurendab vee töötlemise kulusid. Õitsed võtavad enda sees olevate vetikate värve. Graham märgib, et ookeanide peamised toksiinitootjad on kindlad dinoflagellate ja diatomeedid. Magevees on peamiselt toksiinitootjad tsüanobakterid, kuigi mõned eukarüootsed vetikad põhjustavad ka probleeme. Looduslikes tingimustes märgib Graham, et vetikad kasutavad toksiine, et end kaitsta väikeloomade söömise eest ja vajavad end kaitsmiseks vaid väikest kogust.

Vetikate õitsengu peamine põhjus on toitainete saastatus.Toitainete reostusega on üle lämmastik ja fosfor, mis võib tõrjuda vetikaid piiramatu kasvu poole. Selle nähtuse põhjuseks on mitmesugused inimtegevused. Põllumajanduses ja loomasõnnikus kasutatavad väetised on rikkad lämmastikku, EPA-ga leiab aset nii valesti puhastatud heitvesi kui lämmastikku ja fosforit.

"Ühine ühiskond arvab, et vetikad on mürgised ja tuleks igal võimalusel kõrvaldada. Kuid see tajumine on vale, kuna vetikad toodavad hapnikku, kalad [nad on peamine veeorganismide allikas], õli ja paljud teised kasulikud materjalid, "ütles Graham WordsSideKick.com'ile. "Ainult mõned liigid põhjustavad probleeme ja halvim neist on Homo sapiens."

Lisaressursid

  • EPA: toitainete saastamine

  • Biokütuste päevik: Biokütused vetikatest: väljakutsed ja potentsiaal
  • CSH perspektiivid bioloogias: Eukarüootne eluviis globaalsest fülogeneetilistest vaatenurkadest


Video Täiendada: Põlevkivi.




Uurimistöö


Kuld Tõuseb Molten Rockiga
Kuld Tõuseb Molten Rockiga

Kuidas Viha Töötab
Kuidas Viha Töötab

Teadusuudised


2016. Aastal 2016. Aastal Egiptuselt Ja Türgist Lähetatud Esemeid 100 Miljonit Usa Dollarit
2016. Aastal 2016. Aastal Egiptuselt Ja Türgist Lähetatud Esemeid 100 Miljonit Usa Dollarit

Shrews'I Pead (Ja Ajud) Vähenevad Kui Aastaajad Muutuvad
Shrews'I Pead (Ja Ajud) Vähenevad Kui Aastaajad Muutuvad

Miks Teadlased Püüavad Hõivata Alla 1,7 Miljonit Teadmata Viirusi
Miks Teadlased Püüavad Hõivata Alla 1,7 Miljonit Teadmata Viirusi

Tõstukid Ehitavad Lehti
Tõstukid Ehitavad Lehti "Majad", Teised Putukad Liiguvad Sisse

Kas Sa Oled Pimestusest Ohutu, Kui Sa Ei Ole 30 Minutit Ära Kuulanud Äikest?
Kas Sa Oled Pimestusest Ohutu, Kui Sa Ei Ole 30 Minutit Ära Kuulanud Äikest?


ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com