EUGLENOPHYTA CRYPTOPHYTA HAPTOPHYTA

Transcript

1 EUGLENOPHYTA CRYPTOPHYTA HAPTOPHYTA

2 EUGLENOPHYTA eukariotska grupa problematične klasifikacije najstariji fosilni ostaci iz silura (pre 460 mil. god.) supergrupa Excavata, zoolozi Euglenozoa

3 EUGLENOPHYTA dve hipoteze o evoluciji: heterotrofni pripadnici (posebno saprotrofni) nastali od autotrofnih (današnji autotrofi u mraku gube hlorofile, a na svetlosti ih obnavljaju) sekundarnom endosimbiozom heterotrofnog eukariotskog fagotrofa sa zelenom algom, u jednoj liniji fagotrofija nestaje, a organizmi se hrane fototrofno anlizom rrnk i ultrastrukture ćelije dokazano njihovo samostalno razviće i bliski filogenetski odnosi sa 2 grupe flagelatnih protozoa (Kinetoplastida i Diplonemida)

4 jednoćelijske, retko kolonijske monadna ćelija dva biča, jedan redukovan omotač: pelikula (elastična ili čvrsta) lorika EUGLENOPHYTA sluzna tela mukociste stigma, kontraktilna vakuola, jedro bič stigma kontraktilna vakuola jedro hloroplasti paramilonsko zrnce pelikula

5 EUGLENOPHYTA elastična pelikula metabolija promena oblika pelikula proteinske S trake

6 EUGLENOPHYTA hloroplasti sa 3 membrane omotača i po 3 grupisana tilakoida sekundarnom endosimbiozom sa zelenom algom hloroplast grupisani tilakoidi pelikula

7 EUGLENOPHYTA pigmenti - hlorofili a i b, β-karoten, diadinoksantin rezervna supstanca paramilon u zrncima, vrlo retko hrizolaminarin ishrana: fotoautotrofna fotoauksotrofna vitamin B12 miksotrofna osmotrofi heterotrofna osmotrofi, fagotrofi, saprotrofi, paraziti

8 EUGLENOPHYTA razmnožavanje samo vegetativno deobom ćelije, uzdužnom deobom od prednjeg kraja kod nekih se ne prekida kretanje u toku deobe posle deobe ćelije sa lorikom obe novonastale ćelije izgrađuju nove lorike ili jedna ostaje u staroj lorici, a druga izlazi i gradi novu loriku polno razmnožavanje nije dokazano

9 EUGLENOPHYTA u nepovoljnim uslovima ćelija gubi bičeve, postaje loptastog oblika, obavija se sluznim omotačem, deli i formira mirujući stadijum palmeloidni stadijum (sekundarno - oblik razmnožavanja)

10 EUGLENOPHYTA kosmopolitsko rasprostranjenje u različitim tipovima akvatičnih ekosistema najviše u planktonu malih slatkih voda bare, lokve, kanali, ribnjaci - vode bogate organskim supstancama najekstremofilnija alga - Euglena pailasensis, na površini ključajućeg blata: t do 98 C i ph=2-4, u blizini vulkana, Kostarika

11 EUGLENOPHYTA masovno razviće može dovesti do promene boje vode (E. viridis zelena, E. sanguinea crvena, Trachelomonas volvocina narandžasta)

12 EUGLENOPHYTA sadrže toksine koji mogu izazvati pomor ribe grupa koja je u ekosistemu zastupljena proizvođačima, potrošačima i razlagačima dobri bioindikatori aktivno učestvuju u samoprečišćavanju vode odlični test-organizmi u laboratorijskim ogledima

13 EUGLENOPHYTA jedna klasa Euglenophyceae, red Euglenales tipski predstavnik rod Euglena Euglena sanguinea Euglena sp.

14 Euglenophyceae Euglenales EUGLENOPHYTA Phacus sp. Phacus sp. - SEM

15 EUGLENOPHYTA Euglenophyceae Euglenales Trachelomonas sp. (SEM i LM)

16 CRYPTOPHYTA od gr. krypta = skriveno i gr. phyta = biljke mala grupa sa samo 12 rodova eukariotski, jednoćelijski monadni talusi = kriptomonadne alge omotač ćelije neelastičan periplast stalan oblik ćelije, spolja može biti polisaharidni sluzni omotač unutrašnji periplast sa malim idžektozomima ispod plazmalema površinski periplast unutrašnja strana spoljašnja strana Struktura periplasta

17 CRYPTOPHYTA ćelije asimetrične, dorziventralna građa, jedna kosa ili poprečna brazda dva biča slične dužine, pokrivena dlakama, heterodinamična postavljeni apikalno ili bočno na ventralnoj strani kontraktilna vakuola bičevi idžektizomi Mopsova telašca Cryptomonas sp.

18 CRYPTOPHYTA bičevi jedro kontraktilna vakuola Mopsova telašca vestibulum i idžektizomi pirenoid hromatofor Građa ćelije Cryptophyta vestibulum meškoliko udubljenje na ventralnoj strani unutrašnju površinu pokrivaju žarne strukture idžektizomi Mopsova telašca vezikularne strukture u prednjem delu ćelije uloga u digestiji nepotrebnih protoplazmatičnih struktura

19 CRYPTOPHYTA idžektizomi 2 povezane spiralno uvijene trake krupni u blizini vestibuluma, sitniji na periferiji ćelije odbrambena uloga pri različitim nadražajima (napad predatora, promena ph, temperature, osmotskof pritiska) odbacuju ćeliju alge suprotno od izvora draži u cikcak pravcu

20 CRYPTOPHYTA hromatofori 1-2 na periferiji ćelije, obavijeni sa 4 membrane, 2 spoljašnje membrane poreklom od endoplazmatičng retikuluma nukleomorf zaostalo jedro endosimbionta Sekundarna endosimbioza kod Cryptophyta endosimbiont crvena alga periplastidni prostor nukleomorf fagotrofni eukariot ćelija Cryptophyta (hromatofor sa 4 membrane)

21 CRYPTOPHYTA tilakoidi grupisani u parove lamela duž hromatofora samo kod Cryptophyta lipidne kapi lamele tilakoida (po 2) hloroplast (TEM)

22 CRYPTOPHYTA pigmenti - hlorofili a i c2, α i β-karoten, diatoksantin fikobilini - fikoeritrin i fikocijanin u stromi tilakoida, nikada oba zajedno u istoj ćeliji rezervna supstanca zrnca kriptofitskog skroba u periplastidnom prostoru između 2. i 3. membrane strana unutrašnjost hromatofora citoplazme hromatofora skrobna zrnca 80S ribozomi nukleomorf 2 spoljašnje membrane hromatofora 2 unutrašnje membrane hromatofora Periplastidni prostor hromatofora kod Cryptophyta

23 CRYPTOPHYTA ishrana miksotrofna (fototrofija i fagotrofija) razmnožavanje uzdužna ćelijska deoba sa kretanjem, počinje na strani suprotno od bičeva polno hologamijom retko zigotska smena jedrovih f. brazda nukleomorf singamija jedro mejoza Životni ciklus Cryptomonas sp. zigot

24 CRYPTOPHYTA palmeloidni stadijum - pri nepovoljnim uslovima (visok intezitet svetlosti i nedostatak azota ) gube bičeve, zaokrugljuju se i luče debeo sluzni omotač, sposobnost deobe trajne ciste zadebljao omotač, u ćeliji puno rezervnih supstanci, bez idžektizoma palmeloidni stadijum i ciste

25 CRYPTOPHYTA ne postoje fosilni ostaci Cryptophyta učestvovali u tercijarnoj endosimbiozi pri nastanku hromatofora nekih Dinophyta

26 CRYPTOPHYTA rasprostranjeni u planktonu u hladnim, slabo osvetljenim stajaćim slatkim vodama i morima jedna od grupa fototrofnih organizama koja obrazuje populacije na najvećim dubinama, posebno u oligotrofnim jezerima jezera na Antarktiku, dominiraju u prolećnom fitoplanktonu Severnog mora malo ekstremofila - kriofilni jedna klasa - Cryptophyceae tipski predstavnik rod Cryptomonas

27 CRYPTOPHYTA simbioza sa morskim cilijatama (žive u cilijati Myrionecta rubra njen masovan razvoj boji u crveno morsku ili brakičnu vodu) Myrionecta rubra Myrionecta rubra u ušću reke Kolumbija (SAD)

28 HAPTOPHYTA sinonim Prymnesiophyta, po rodu Prymnesium jednoćelijske, monadne sa 2 biča i haptonemom rizopodijske ili kokoidne forme malobrojne, morske haptonema filamentozna struktura između bičeva, kratka ili vrlo duga iste debljine kao bičevi 6-7 mikrotubula, retko 9+0 obavijena troslojnim omotačem = plazmalema + dvoslojna membrana endoplazmatičnog retikuluma

29 HAPTOPHYTA savijanje haptoneme u fagotrofnoj ishrani hranljive čestice se lepe za haptonemu i prenose do centra za sakupljanje čestica u osnovi haptoneme kada dosegne određenu veličinu agregat čestica se prenosi na vrh haptoneme, koja se savija (S oblik) agregat se potom prenosi do zadnjeg dela ćelije i fagocitozom unosi u hranljivu vakuolu

30 HAPTOPHYTA namotavanje (uvrtanje) haptoneme pri kontaktu sa preprekom haptonema se uvrće, bičevi se okreću unazad i alga pliva suprotno od prepreke Chrysochromulina parva A i B prava haptonema (h) i bičevi (f) C i D uvrtanje haptoneme (h), bičevi (f) okrenuti unazad gr. hapto promeniti pri dodiru treća uloga haptoneme - pričvršćivanje ćelije za supstrat

31 HAPTOPHYTA plazmalema prekrivena celuloznim (retko) ili klacifikovanim ovalinim ljuspicama kokolitima gr. kokkos - ovalan i gr. lithos kamen organizmi sa kokolitima kokolitoforidi kokolit - eliptična ljuspica, izgrađena od organske supstance, sa specifično raspoređenim CaCO3 u obliku kalcita na površini (retko aragonita) kokoliti utopljeni u zajedničku sluz grade kokosferu nastaju u Goldži aparatu kokolit

32 HAPTOPHYTA uloga kokolita zaštita od patogena i predatora, regulacija plovnosti, fokusiraju svetlo ka ćeliji veoma različit izgled kokosfera i raspored kokolita

33 HAPTOPHYTA kalcifikacija kokolita energetski zahtevan proces koji veoma zavisi od fotosinteze voda u tropskim morima je siromašna rastvorenim CO2, a bogata jonima HCO3 -, ph vode preko 8 2 HCO3 - + Ca 2+ CaCO3 + CO2 + H2O CaCO3 se taloži u kokolitima u obliku kalcita, a oslobođen CO2 je dostupan za fotosintezu kompetitivna prednost u odnosu na druge alge u istom staništu

34 HAPTOPHYTA hromatofori najčešće 2, diskoidalnog oblika sekundarnom endosimbiozom sa crvenom algom obavijeni sa 4 membrane, dve spoljašnje poreklom od endoplazmatičng retikuluma tilakoidi grupisani u lamele po 3 duž hromatofora pirenoid u matriksu hromatofora T tilakoidi P pirenoid N jedro

35 pigmenti hlorofili a i c2, β-karoten, diatoksantin, diadinoksantin, fukoksantin ustanovljeno 8 različitih kombinacija pigmenata rezervna supstanca hrizolaminarin u vezikulama u zadnjem kraju ćelije ishrana miksotrofna HAPTOPHYTA razmnožavanje vegetativno deobom ćelije, neke sporulativno planosporama i polno hologamijom sporalna smena jedrovih faza heteromorfna smena generacija

36 HAPTOPHYTA plankton mora i okeana, najviše u tropskom i subtropskom regionu, retko u slatkim vodama kokolitoforidi, ali i drugi nekalcifikovani pripadnici Haptophyta su važna komponenta planktona (45% ukupnog broja ćelija u planktonu tropskih mora) kokolitoforidi 25% ukupnog godišnjeg taloženja ugljenika u morske dubine produkuju DMSP (dimetil sulfoniopropinat) koji u vazduhu prelazi u DMS (dimetil sulfid) povećava kiselost kiša, oblačnost i daje karakterističan miris - morski vazduh

37 HAPTOPHYTA uticaj kokolitoforida na klimatske promene Sunce zraci sulfatni aerosol oblaci okean povećava se albedo efekat odbijanje sunčevog zračenja od oblaka i sulfatnog aerosola

38 HAPTOPHYTA fosilni ostaci brojni, posebno kokolitoforida najstariji fosili pre oko 250 miliona godina, posle velikog permskog izumiranja (na prelazu perma u trijas bioindikatori u naftnoj industriji i pri datiranju starosti stena naslage morskog sedimenta iz krede i tercijara veoma bogate kokolitoforidima predstavnici u dve klase i nekoliko redova

39 HAPTOPHYTA Prymnesium parvum toksin primnezin, visoka smrtnost riba i školjki, deluje na membrane škrga

40 HAPTOPHYTA Phaeocystis produkuje akrilnu kiselinu koja ima antibiotska svojstva pri masovnom razvoju na obalama mora se taloži pena (do metar debela)

41 Emiliania huxleyi plankton mora i okeana širom sveta, euritermna (1-30 C) Mejoza (diploidne ćelije se dele i nastaju haploidne) HAPTOPHYTA deoba ćelije diploidna ćelija sa kokolitima haploidna monadna forma deoba ćelije Singamija (spajanje 2 haploidne ćelije) produkuje DMSP (dimetil sulfoniopropinat)

42 HAPTOPHYTA mlečno bela boja usled refelksije svetlosti Cornwall (UK)