Nižší rostliny
– do podříše nižší rostliny (Thallobionta) patří skupina řasy (Algae), kterými se zabývá algologie, dosud je známo asi 26 000 recentních druhů řas
– jsou to eukaryotní a převážně autotrofní organismy, spolu s mechorosty a kapraďorosty patří mezi výtrusné rostliny, které nemají cévní svazky a liší se kombinací fotosyntetických barviv v plastidech, organizací stélky, zásobními látkami, počtem a uspořádáním bičíků a způsobem rozmnožování
– tělo řas je tvořeno stélkou (thallus), která může být jednobuněčná nebo mnohobuněčná
– jsou producenty kyslíku (30%)
– mají mnohá využití (viz. dále), např. při čištění odpadních vod
Ø Stélka
– jednobun. nebo mnohobun. organismy,které nemají vyvinuté kořeny, stonek a listy
Jednobuněčné:
- Monadoidní (bičíkatá):
- vegetativní buňka má kapkovitý tvar, povrch kryje buněčná stěna, na předním konci vyrůstají dva stejně dlouhé (umožňují pohyb ve vodě), velká část chloroplast s pyrenoidem (bílkovinné tělísko v chloroplastu, obsahuje důležité fotosyntetické enzymy, u zelených řas na povrchu škrobová zrnka) a červenou stigmou (význam pro zachycení světla)
- u kořenu bičíku dvojice pulzujících vakuol → plní se a vyprazdňují → regulují vodní režim buňky
- např. krásnoočka, zelenivky
- Améboidní (měňavkovitá):
- buňka nemá pevnou buněčnou stěnu→ vytváří jemné výběžky (= panožky)→ slouží k pohybu, ale i k lovu drobné kořisti(např. bakterií)
- např. zlativky
- Kapsální:
- buňky žijí ve slizové kolonii, každá z buňek může vytvořit bičíky a plavat ve vodě, po krátké době usedne, bičíky ztratí a rozmnožuje se opakovaným dělením buněk → tak vzniká nová slizová kolonie
- Kokální (buněčná):
- např. chlorela
- buňka chlorelyje kulovitá nebo oválná, krytá pevnou buněčnou stěnou (→ svým složením i fcí připomíná buň. stěnu rostlinné buňky
- např. rozsivky, některé zelenivky
- Sifonální (trubicovitá):
- mnohojaderná, stélka často tvar vlákna, ale bez příčných přehrádek
- např.: mořská Caulerpa
Mnohobuněčné:
- Trichální (vláknitá)
- jednojaderné buňky s buněčnou stěnou, jednoduchá nebo mírně větvená vlákna
- osní vlákna a boční větve mohou mít rozdílnou fci
- Heterotrichální:
- buňky s buň. stěnou, z hlavního vlákna vychází vlákna postranní
- zelené řasy – např. trepollia
- Sifonokladální (trubicovitá):
- mnohojaderné buňky, vláknitá či vakovitá stélka, horní část větvená, spodní část – příchytná vlákna
- zelené řasy (např. žabí vlas)
- Pletivná:
- vývojově nejvyšší organizační stupeň řasové stélky, diferenciace pletiv, síť příchytných vláken (rhizoidy), primitivní lístky (phyloidy), lodyžka (kauloid).
- např. ruduchy, chaluhy
- Rozmnožování:
Nepohlavní:
- pomocí výtrusů – haploidních spor (pohyblivé – zoospóry, nepohyblivé – aplanospóry)
- vegetativní (kousek se ulomí → vyroste nová řasa)
Pohlavní:
- izogamie
– splynutí 2 izogamet o stejné velikosti, stejný tvar (liší se pouze fyziologicky)
- anizogamie
– splynutí 2 anizogamet; liší se především velikostí (samičí gamety jsou větší)
- oogamie
– splynutí oosféry (= vaječná samičí nepohyblivá pohlavní buňka s velkým množstvím zásobních látek) a spermatozoidu (= malá pohyblivá samčí gameta s bičíky)
- po splynutí gamet vzniká diploidní buňka (2n zygota)
- proces splývání gamet => oplození → * zygota, v určité fázi životního cyklu rostliny dochází k procesu při kterém je počet chromozomů opět redukován meiózou
- oplození a redukční dělení spolu souvisí a pravidelně se střídají
- střídání jaderných fází = děj při kterém dochází k oplození a pak k meióze, u mnoha rostlin je to spojeno se střídáním celých generací (n a 2n generace)
- n a 2n generace se neliší pouze počtem chromozomů, ale může se lišit tvarem, velikostí a někdy samostatná rostlina
- 2n generace, která meiózu produkuje tzv. spóry => sporofyt (neboli nepohlavní generace)
- n generace, která produkuje gamety → gametofyt (pohlavní generace) – vzniká ze spór produkovaných sporofytem → vzniká po oplození gamet vytvořených na gametofytu = rodozměna (metageneze)
Metageneze (rodozměna):
- Dochází k ní u některých skupin řas. Jedná se o střídání pohlavní a nepohlavní generace.
- Heteromorfní rodozměna s převahou gametofytu:
- Např. kadeřnatka
- Z haploidních zoospor vzníká haploidní vlákno řas (gametofyt), v horní části gametofytu pohl. orgány (gametangia). V gametangiích uzrají + nebo – izogamety. (n). Jejich splynutím vzniká zygota (2n). Dojde k redukčnímu dělení a vzniknou opět zoospory.
- Heteromorfní rodozměna s převahou sporofytu:
- Např. chaluha rodu fucus.
- Z oosféry (n) a spermatozoidu (n) vzniká zygota (2n) a z ní vyrůstá sporofyt (2n). Na něm dochází k redukčnímu dělení a vznikají opět haploidní gamety.
- Izomorfní rodozměna (stejnotvará)
- Např. žabí vlas.
- Z dvoubičíkatých zoospor vyrůstá gametofyt (n). V gametangiích uzrají dvoubičíkaté izogamety, jejichž splynutím vzniká zygota (2n). Ze zygoty vyroste sporofyt (2n) se sporangii. Ve sporangiích dochází k redukčnímu dělení a vzniknou zoospory (n).
- Heteromorfní rodozměna s převahou gametofytu:
Podle barviv v plastidech se řasy dělí do třech vývojových větví:
červená – chlorofyl A, chlorofyl D (oddělení Rhodophyta)
hnědá – chl. A, C (odd. Chromophyta)
zelená – chl. A, B (odd. Chlorophyta, Euglenophyta)
- Oddělení: ruduchy ( Rhodophyta)
– nejstarší rostlinné organismy na Zemi
– slepě končící vývoj. větev řas, jsou příbuzní sinicím
– převážně mořští (teplá moře, přisedlí na skalách do hloubky 200 metrů) mnohobuněční zástupci s vláknitou nebo pletivnou stélkou
– kromě chlorofylu A a D obsahují červená barviva fykoerytrin a karotenoidy
– zvyšují možnost využití světla při fotosyntéze v hloubkách moří
– některé obsahují též modré barvivo fykokyanin a mají pak olivově zelenou až modrozelenou stélku (fykoerytrin a fykokyanin patří mezi fykobiliny)
– zásobní látkou je florideový (ruduchový) škrob (jedná se o asimilát – produkt fotosyntézy)
– stélka často inkrustována CaCO3 a MgCO3 – ložiska dolomitu
– v žádném vývojovém cyklu neobsahují bičíkatá stádia!
– rozmnožují se dělením, fragmentací stélek, výtrusně – aplanosporami, oogamicky – spermatozoidy bez bičíků
využití: potravinářství, lékařství, hnojivo, zdroj bioplynu, agar, nor, karagen
- Třída: Rodophyceae (Ruduchy):
- Zástupci:
- Porphyra
- Zástupci:
– žije přisedle v mořích u pobřeží
– v Asii – potravina, tmavě červenozelená stélka dlouhá až 50 cm
- Corralina (korálovka)
– pobřeží tropických moří
– schránky z CaCO3 – usazování – tvorba korál. útesů
- Rosolenka (Gelidium)
– zisk agaru – rosolovitá hmota vzniklá vyluhováním stélek horkou vodou
– agar je surovinou pro potravinářský a farmaceutický průmysl,v mikrobiologii – živná půda pro pěstování mikroorganismů
– výroba papíru
– největším producentem agaru je Japonsko
- Puchratka kadeřavá (irský mech, Chondrus crispus)
– karagen – rosolovitá hmota z rozdrcených nabobtnalých stélek
– využití v potravinářském průmyslu (zmrzlina, cukroví)
- Potěrka (žabí símě, Batrachospermum moniliforme)
– sladkovodní – čisté horské potoky
– pletivné stélky podobné žabím vajíčkům
– využití – akvaristika
- Oddělení: Hnědé řasy( Chromophyta)
– je známo asi 13 000 druhů. Obsahují chlorofyl A a C, β-karoten a xantofyly (např. hnědý fukoxantin)
– zásobní látky jsou polysacharidy chryzolaminarin a laminarin, alkohol manitol, olej, někdy i škrob
- Třída: Rozsivky (Bacillariophyceae):
– druhově nejpočetnější třída hnědých řas (kolem 6 000 druhů). Sladkovodní i mořské druhy – součástí fytoplanktonu
– mají kokální typ stélky – jsou jednobuněčné
– mají tenkou, průsvitnou schránku z křemičitanu, která se skládá ze dvou víček
– menší spodní hypotéky a větší vrchní epithéky, která hypotéku překrývá
– u rozsivek převažují chlorofylová barviva a fukoxantin
– zásobní látkou je chryzolaminarin a olej
- Rozmnožování:
- pohlavní: izogamie, anizogamie i oogamie
- nepohlavní: příčné dělení (mitóza, dosyntetizuje si hypotéku – schránky se postupně
zmenšují, po dosažení nejmenší velikosti se rozmnožuje pohlavně).
- Význam:
– žijí v čisté vodě – bioindikátory jakosti vod
– zkameněliny a vápencové otlaky z druhohor a třetihor
– v mořích, jezerech a tůních vzniká usazováním schránek rozsivek šedobílá sypká
rozsivková zemina – hornina diatomit (křemelina, jižní Čechy a Morava)
– křemelina se používá při pálení cihel, v kamenickém průmyslu, sklářská surovina,
výroba dynamitu, chemie, broušení a leštění čoček pro mikroskopy, křemíkové filtry.
Těžba: Františkovy lázně, Borovany.
- Zástupci:
- Fragillaria
– sladkovodní, žije i v našich rybnících, může vytvářet kolonie
- Cymbella
– sladkovodní, i v ČR
- Navinularia (člunovka)
– hojný sladkovodní druh..též ČR
- Pinnularia
– mořská, v mořích znečištěných splachy hnojiv (dusík, fosfor) přemnožena, voda zapáchá, znemožněno koupání
- Cyclotella
– mořská, má kulatou schránku
- Asterionella
– sladkovodní, kolonie ve tvaru hvězdy
- Diatoma
– mořská rozsivka, řetízkové kolonie,diatomit
- Meridion
-sladkovodní
- Tabellaria
-sladkovodní
- Třída: Chaluhy (Phaeophyceae)
– nejpokročilejší třída hnědých řas, výskyt v chladnějších mořích
– mají pletivné, trichální nebo heterotrichální stélky dlouhé až 100 metrů
– některé mají plovací měchýře, které je nadnáší
– v buněčné stěně málo celulózy, převažují albínové kyseliny
- Význam:
– sušení, konzervace – zdroj obživy chudších států
– farmaceutický průmysl – surovina pro výrobu jódu. Soda, potaš (K2CO3)
- Zásobní látka: polysacharid laminarin a sacharid manitol.
- Rozmnožování:
– fragmentace, zoospory, izogamie, anizogamie, oogamie, rodozměna
- Zástupci:
- Bobulák (Macrocystis)
– pletivná stélka, žije přisedle a dorůstá až k mořské hladině, vysoký až 100 metrů
- Hroznovice (Sargassum baccifferum)
– Sargasové moře, u Azor, stř. Amerika, Karibik
– plovací měchýřky
– rozmnožování: fragmentace.
- Chaluha bublinatá (Fucus vesiculosus)
– přichycena k podkladu. Rozmnožování pouze pohlavní
- Nereocystis
- Třída: Zlativky (Chrysophyceae)
– zásobní látka: polysacharid chrysolaminarin.
– jednobuněčné, mnohobuněčné i kolonie
– monadoidní, améboidní, kapsální, kokální, trichální stélky
– chrysomonády a chrysaméby se živí mixotrofním způsobem
– nedostatek světla – fagocytóza
– některé zlativky mají schránky z SiO2
– mohou tvořit cysty, rozšířené zejména ve sladkých chladných vodách součást planktonu
- Zástupci:
- Dinobryon
– keříčkovité trsy v rybnících
- Synura
– kulovité kolonie
- Chrysamoeba
– fagocytóza, mixotrofie
- Hydrurus
– horské, chladné potoky, kapsální stélka
- Třída: Různobrvky (Xantophyceae)
– stélka může mít všechny vývojové stupně
– mají žlutozelené zbarvení – neobsahují fukoxantin
– celulózní buněčná stěna s pektiny
– žijí v půdě, moři i sladkých vodách
- Zásobní látka: olej, někdy škrob.
- Zástupci:
- Posypanka (Vaucheria)
– jednobuněčná vláknitá stélka, zelené drobné trsy ve sladkých vodách a mělkých tůních
- Botrydium
– kolonie kulovitých buněk ve vlhké půdě podél vodních toků
- Tribonema
– trichální stélka, sladkovodní, přichycena na vodních rostlinách
- Třída: Obrněnky (Dinophyta)
– součást planktonu chladných vod, mořské i sladkovodní
– některé jedovaté – produkují toxiny
– obsahují xantofyly
– protoplast chráněn celulózními destičkami
– plastidy se třemi membránami
– jádro – dinokaryon, přechodné mezi prokaryotním a eukaryotním
– chromozomy neustále spiralizované
– mají monadoidní stélku s nestejně dlouhými bičíky
– symbiotické i parazitní druhy, mohou tvořit cysty
- Zásobní látkou je olej, někdy škrob
- Zástupci:
- Ceratium (trojrožec)
- Obrněnka (Peridinium)
– sladkovodní
- Svítilka (Noctiluca)
– 2 mm velká, luminiscenční tělíska v plazmě – světélkování moře
- Třída: Skrytěnky (Cryptophyta)
– sladkovodní i mořské druhy
– monadoidní stélka se 2 různými bičíky
– jsou dorzoventrálně zploštělé, mají pulzující vakuoly – vypuzují vodu
- Zásobní látka: škrob
- Zástupci:
- Skrytěnka (Cryptomonas)
- Oddělení Zelené řasy (Chlorophyta)
– druhově nejbohatší oddělení řas, 7 000 druhů
– sladkovodní a suchozemští zástupci, jednobuněční i mnohobuněční
– jsou počátkem vývojové větve zelených rostlin
– mohou žít v symbióze – lišejníky
– vyskytují se u nich všechny typy stélek, jen améboidní je vzácná
– buněčná stěna je celulózní a vícevrstevná, chloroplasty mají 2 membrány
– tylakoidy srůstají v lamely, v chloroplastu bývá stigma, v plastidech obsahují pyrenoidy – bílkovinná tělíska s enzymy tvořící škrob
- Obsahují: chlorofyl A+B, β-karoten, xantofyly a mají převážně zelenou barvu
- zásobní látka: škrob
- Rozmnožování:
- podélné dělení, fragmentace, nepohlavní – zoospory.
- pohlavní rozmnožování – všechny gamie. Pokud se zygota dělí meiózou, vzniká
haploidní gametofyt, pokud mitózou, tak sporofyt
- Třída: Chlamydophyceae
– monadoidní, kapsální i kokální stélky, často kolonie
- Řád: Pláštěnky (Chlamydomonales)
Výskyt: sladké vody.
Zástupci:
- Chlamydomonas nivalis (pláštěnka)
– schopna žít na sněhu (načervenalý) 2-4 bičíky, kontraktilní vakuoly, stigma – v nepřízni přežívá v klidovém stádiu (akineta)
- Řád: Volvocales (válečovití)
– jednobuněčné monadoidní stélky, kolonie – proměnlivý počet buněk spojených slizem
– někteří zástupci tvoří cenobia s konstantním počtem buněk spojených můstky (přechod k mnohobuněčnosti)
Rozmnožování:
- nepohlavní – uvnitř slizu dceřinné kolonie.
- pohlavní – oogamie, samčí p. orgány anteridia s větším počtem
dvoubičíkatých spermatozoidů a samičí oogonia s jednou
oosférou.
Zástupci:
- Váleč (Volvox)
– nejdokonalejší, až 20 000 buněk tvořících dutou kouli, stigma
- Koulenka (Pandorina)
– 8 – 16 buněčná cenobia
- Eudorina
– 32 buněk v oválném cenobiu
- Gonium
– 4 – 16 buněčná cenobia
- Řád: Tetrasporales
– kapsální stélka, obrovské kolonie (až 15 cm)
- Řád: Chlorococcales
– kokální stélka, v nepřízni – akinety
Zástupci:
- Chlorococcum
– samostatně i v koloniích, na stromech, kamenech, nejčastěji v vlhké půdě
– k oplození nutné vodní prostředí
- Třída: Chlorophyceae
– monadoidní, kokální a trichální stélky
Zástupci:
- Zelenivka (Chlorella)
– v kalužích, půdě, vodě. Symbióza – tělo bezobratlých (nezmar), houba (tvoří lišejník)
- Sítěnka (Hydrodyction)
– až 1 cm velká buňka, šestiboká oka spojená v cenobium – síťky na rybnících (podzim)
- Řetízovka (Scenedesmus)
– řetízkovitá cenobia ze 4 až 16 buněk
- Zrněnka (Pleurococcus)
– na stromech, skalách
– tvoří kulovité shluky
- Pediastrum
– 4 až 128 kokálních buněk tvořících hvězdicovitou kolonii
- Třída: Ulvophyceae
– mnohobuněčné řasy, mají rhizoidní přichycovací vlákno
Rozmnožování:
- Heteromorfní rodozměna s převahou gametofytu.
Zástupci:
- Kadeřnatka (Ulothrix)
– vláknitá stélka, nepohlavní rozmnožování – 4bičíkaté zoospory
– pohlavně – izogamie
– celý životní cyklus s výjimkou zygoty v haploidní fázi (heteromorfní rodozměna s převahou gametofytu)
- Ulva lactuca (mořský salát, porost locikový)
– dvouvrstvá stélka, pěstování – labužnické restaurace
– skalnatý podklad mořských pobřeží
- Acetabularia
– až 10 cm vysoké stélky prostoupené CaCO3
– rhizoidní příchyty ke skalám a kamenům, Středozemní moře
- Žabí vlas (Cladophora glomerata)
– sifonokladální stélka, každé vlákno několik rhizoidních buněk
– hojný v ČR – stojaté i tekoucí vody
- Caulerpa
– sifonální stélka, některé produkují jedovaté terpenoidy
- Codium
– často vyplavené z moře
- Bryopsis
– sifonální stélka
- Trentepohlia
– hojná, různobarevné povlaky. Přechod na souš
- Třída: Zygnematophyceae (Conjugatophyceae, spájivky)
– trichální stélka, vzácně jednobuněčná
– v každé buňce jedno jádro
– chybí bičíkatá stádia
Rozmnožování: konjugace
– + a – haploidní vlákno mezi sebou vytvoří můstky a přelijí se protoplasty za vzniku
diploidní zygospory.
Zástupci:
- Zygnema (jařmatka)
– hvězdicovité chloroplasty
- Spirogyra (šroubatka)
– spirální chloroplasty
- Krásivky (Desmidiales, dvojčatkovité řasy)
– jednobuněčné rozdělené zářezem na dvě stejné poloviny, jsou souměrné Např. Vřetenovka (Closterium), Krásivka (Cosmarium), Hvězdulka (Micrasterias), Staurastrum
- Třída: Parožnatky (Charophyceae)
– nejvyspělejší zelené řasy
– pletivná stélka často inkrustovaná CaCO3
– vysoká 5 až 90 cm
– kauloid, rhizoid a phyloidy v přeslenech
– připomínají přesličky, většinou sladkovodní
Rozmnožování:
– nikdy se nerozmnožují pomocí spor
– fragmentace
– pohlavně oogamicky
– samičí pohlavní orgán archegonium – vzniká oválná oosféra, samčí pohl. orgán
anteridium – spermatozoidy, vznik zygoty
- Zástupci:
- Parožnatka (Chara)
– čisté sladké vody
- Lesklenka (Nitella)
– plovoucí, akvária
- Oddělení: Krásnoočka (Euglenophyta, rostlinní Bičíkovci)
– asi 900 druhů, sladkovodní (rybníky, kaluže, znečištěná voda) jednobuněčné organismy i kolonie
– monadoidní stélka s 1 až dvěma bičíky
– blízko ukotvení bičíků – stigma
– mají 8 chloroplastů s chlorofylem A a B, diadinoxantinem a β-karotenem
– jádro s jadérkem, chromosomy jsou viditelné i v interfázi , pulzující vakuoly
– periplast (zpevněná plazmatická membrána)
– při nedostatku světla, živin a po působení antibiotik hynou
– mohou vytvářet cysty
– ve vodách znečištěných organickými látkami se podílí na samočistících procesech
- Zásobní látka: paramylonová zrna (polysacharid paramylon)
- Rozmnožování:
- nepohlavní: podélné dělení, každá dceřinná buňka polovinu chloroplastů, pokud má jen jeden chloroplast a rozdělí se, přechází z autotrofní výživy na heterotrofní, proto jsou krásnoočka řazena i do zoologického systému mezi prvoky jako rostlinní bičíkovci
- Zástupci:
- Krásnoočko zelené (Euglena viridis)
– laboratorní výzkumy
- Krásnoočko krvavé (Euglena sanguinea)
– převaha β-karotenu
- Krásnoočko štíhlé (Euglena gracilis)