BROWN ALGAE: MGA KATANGIAN, TAXONOMY, TIRAHAN, PAGPAPARAMI - BIOLOGY - 2025

Ang brown algae ay mga eukaryotes. Ang katangian ng kulay nito ay ibinibigay sa pamamagitan ng pagkakaroon ng carotenoid fucoxanthin sa mga chloroplast. Gumagawa sila ng laminarin bilang isang reserbang sangkap at maaari ring magkaroon ng pangit na tannins.

Ang Phaeophyceae ay matatagpuan sa phyllum Ochrophyta ng sub-kaharian na Heterokonta sa loob ng kaharian na Protista. Pitong mga order, 307 genera at humigit-kumulang 2000 species ay kinikilala.

Sargassum sa isang beach sa Cuba. May-akda: Bogdan Giușcă (Bogdan Giuşcă (makipag-usap)), mula sa Wikimedia Commons

Karamihan sa mga brown algae ay naninirahan sa mga kapaligiran sa dagat. Walong genera lamang ang kilala na naroroon sa mga freshwater na katawan. Malamang na lumalaki ito sa malas, mabaho, mahangin na tubig. Ang Dagat Sargasos (Atlantiko) ay may utang na pangalan sa malaking masa ng mga species ng genus Sargassum na lumalaki sa mga tubig nito.

Ang isang malaking halaga ng alginic acid ay ginawa sa cell wall ng Phaeophyceae, na nagkakahalaga ng 70% ng bigat ng algae. Ang phycocolloid na ito ay malawakang ginagamit sa industriya bilang isang pampatatag at emulsifier sa pagkain, gamot, at tela. Ang pag-ani ng mundo ng brown algae ay umaabot sa tatlong milyong tonelada bawat taon.

katangian

Ang mga brown algae ay maraming mga organismo ng multicellular. Ang laki nito mula sa ilang milimetro hanggang sa higit sa 60 metro o higit pa sa kaso ng Macrocystis pyrifera.

Cellular na pader

Ang mga cell ay napapalibutan ng isang cell wall na binubuo ng hindi bababa sa dalawang layer. Ang panloob na layer ay binubuo ng mga cellulose microfibrils, na bumubuo ng pangunahing istraktura.

Ang pinakamalawak na layer ay mucilaginous at binubuo ng mga koloidal na sangkap na tinatawag na phycocolloids. Kabilang dito ang fucodiano (sulfated polysaccharides) at alginic acid. Ang kamag-anak na halaga ng parehong mga phycocolloid ay maaaring magkakaiba sa pagitan ng mga species, iba't ibang bahagi ng halaman at mga kapaligiran kung saan lumalaki ito.

Sa ilang mga kaso ang cell wall ay maaaring magkaroon ng mga deposito ng calcium carbonate sa anyo ng aragonite (Padina pavonia).

Chloroplast

Ang mga chloroplast ay maaaring mula sa isa hanggang sa marami. Ang hugis ay variable, mula sa laminar hanggang sa discoidal o lenticular.

Ang mga ito ay binubuo ng mga pangkat ng tatlong thylakoids na magkakaugnay ng isang zonal lamella. Mayroon silang apat na yunit ng lamad. Ang dalawang pinakamalawak na lamad ay ang endoplasmic reticulum (ER).

Ang mga lamad ng chloroplast sobre at ang mga endoplasmic reticulum ay konektado sa pamamagitan ng mga tubule. Sa ilang mga grupo, ang pinakamalawak na lamad ng endoplasmic reticulum ay konektado sa nuclear lamad.

Ang Chlorophyll a, c ₁ at c ₂ ay naroroon sa mga plastik na ito . Bilang karagdagan, mayroong isang mataas na halaga ng carotenoid fucoxanthin, kasama ang violaxanthin. Ang huling dalawang pigment ay may pananagutan para sa brown na kulay ng mga algae na ito.

Sa halos lahat ng mga pangkat mayroong mga kinatawan na may pyrenoids. Ang mga istrukturang ito ay masa ng walang kulay na mga protina na naglalaman ng enzyme na kinakailangan para sa ilang mga phase ng fotosintesis.

Ang mga pyrenoids ng Phaeophyceae ay nasa labas ng chloroplast. Naglalaman ang mga ito ng isang butil na butil at napapalibutan ng lamad ng endoplasmic reticulum na nauugnay sa chloroplast. Ang isang banda ng reserbang polysaccharides ay bumubuo sa paligid ng pyrenoid.

Florotannins (pangit na tannins)

Ang mga brown algae ay gumagawa ng mga partikular na tanin na matatagpuan sa maliit na mga inclusions ng intracellular. Ang mga flurotannins na ito ay nabuo sa dichthyosomes ng Golgi apparatus. Ang mga ito ay produkto ng polymerization ng floroglucinol.

Ang mga tannin na ito ay hindi naglalaman ng mga asukal at lubos na binabawasan. Ang mga ito ay napaka-astringent sa panlasa. Mabilis silang nag-oxidize sa hangin na gumagawa ng phycophaein, isang itim na pigment na nagbibigay ng dry brown algae ng kanilang katangian na kulay.

Iminumungkahi na ang mga florotannins ay maaaring sumipsip ng radiation ng ultraviolet at na sila ay mga sangkap ng mga pader ng cell. Ang pinakatanyag na pagpapaandar nito ay proteksyon laban sa halamang gamot. Ito ay kilala na maaari nilang pagbawalan ang mga glucosidases na ginawa ng mga gastropod na dumating upang pakainin ang mga algae na ito.

Pag-unlad ng Thallus

Ang thallus ng brown algae ay medyo malaki at kumplikado. Ang iba't ibang uri ng pag-unlad ay maaaring mangyari:

-Diffuse : lahat ng mga cell sa katawan ng halaman ay may kakayahang hatiin. Uniseriate, higit pa o mas mababa ang branched thallus (Ectocarpus) ay nabuo.

-Apical : isang cell na matatagpuan sa isang apikal na posisyon ay naghahati upang mabuo ang katawan ng halaman. Ang thallus ay dichotomous flattened o flabelate (Dictyota).

- Tricothalic : ang isang cell ay naghahati at bumubuo ng isang trichome paitaas at ang thallus pababa (Cutleria).

- Meristem intercalary r: ang zone ng meristematic cells ay naghahati sa parehong paitaas at pababa. Ang thallus ay naiiba sa mga rhizoids, stipe at lamina. Ang pagkakapal ay maaaring mangyari sa stipe dahil ang meristemoid na paghahati sa lahat ng mga direksyon (Laminaria, Macrocystis).

- Meristodermis : mayroong isang peripheral layer na nahahati ng kahanay sa thallus. Ang mga tissue ay nabuo sa ibaba ng meristodermis (cortex). Ang thalli ay dichotomous, tapered at centrally makapal (Fucus).

Habitat

Ang brown algae ay halos eksklusibo ng dagat. Ilan lamang ang mga species ng walong genera na lumalaki sa mga freshwater na katawan.

Ang mga ito ay mga benthic na organismo (nakatira sila sa ilalim ng aquatic ecosystem). Ang ilang mga species ng genus Sargassum ay pelagic (bubuo sila malapit sa ibabaw).

Ang mga species ng tubig-tabang ay matatagpuan sa hilagang hemisphere, maliban sa Ectocarpus siliculosus. Ang kosmopolitan species na ito ay karaniwang dagat, ngunit natagpuan na lumalaki sa mga freshwater na katawan sa Australia.

Ang marine Phaeophyceae ay mga bahagi ng littoral marine flora. Sila ay ipinamamahagi mula sa mga subpolar na lugar sa ekwador. Ang pinakamalaking pagkakaiba-iba nito ay nangyayari sa malamig na tubig ng mapagtimpi zone.

Ang Kelp (karamihan sa mga species ng Laminariales) ay bumubuo ng mga sub-littoral na kagubatan sa mapagtimpi na mga zone, maliban sa Arctic. Ang mga pelagic species ng Sargassum ay bumubuo ng malalaking lugar sa kilalang Sargasso Sea sa Atlantiko.

Taxonomy at subclass

Ang brown algae ay unang nakilala bilang isang pangkat noong 1836. Ang Botanist WH Harvey ay naghiwalay sa kanila bilang subkelas ng Melanospermeae ng klase ng Algae.

Kalaunan noong 1881 binigyan sila ng kategorya ng klase sa ilalim ng pangalan ng Phaeophyceae. Nang maglaon noong 1933 hinati ni Kylin ang brown algae sa tatlong klase: Isogeneratae, Heterogeneratae, at Cyclosporeae. Ang panukalang ito ay tinanggihan ng Fristsch noong 1945, na muling itinuturing na isang klase lamang.

Sa kasalukuyan ang Phaeophyceae ay isang klase sa loob ng phyllum Ochrophyta ng Heterokonta sub-kaharian ng kaharian ng Protista. Itinuturing silang isang napaka-sinaunang linya ng lahi na nagmula sa 150 - 200 milyong taon na ang nakalilipas.

Marahil ang sinaunang kayumanggi algae ay mayroong apical thallus development. Ang mga grupo ng kapatid nito ay ang Xanthophyceae at ang Phaeothamniophyceae.

Sa pamamagitan ng impormasyon mula sa mga pag-aaral sa molekular, iminungkahi ng Silberfeld at mga tagasuporta noong 2014 upang paghiwalayin ang Phaeophyceae sa apat na subclasses, batay sa mga pagkakaiba-iba sa mga topologies ng mga puno ng phylogenetic.

Sa loob ng 18 mga order at 54 pamilya ang kinikilala. Humigit-kumulang 2000 species na ipinamamahagi sa 308 genera ay inilarawan.

Ang mga subclasses ng brown algae ay ang mga sumusunod:

Discosporangiophycidae

Uniseriate at branched filamentous thallus, na may apical development. Maraming mga chloroplast, nang walang pyrenoids. Isang order lamang ang ipinakita, kasama ang dalawang pamilya na monogeneric.

Ishigeophycidae

Ang thallus ay branched, terete o foliose. Ito ay pseudoparenchymal, kasama ang medulla at cortex. Makatarungang pag-unlad ng thallus. Discoid chloroplast at ang pagkakaroon ng ilang mga pyrenoids. Nabuo sa pamamagitan ng isang order, kasama ang dalawang pamilya.

Dictyotophycidae

Mayroon silang filamentous o pseudoparenchymal thallus. Sa pagbuo ng terminal o apical. Tinuklas na mga chloroplast at kawalan ng pyrenoids. Nahahati ito sa apat na mga order at 9 na pamilya.

Fucophycidae

Ito ang pinakamalaking grupo sa loob ng brown algae. Ang thallus ay medyo variable sa pagitan ng mga pangkat. Ang uri ng pag-unlad ng ancestral thallus ay intercalary. Ang mga pyrenoid ay nangyayari sa ilang kinatawan ng lahat ng mga pangkat. Nahiwalay ito sa 12 mga order at 41 na pamilya.

Pagpaparami

Ang brown algae ay maaaring magpakita ng sekswal o aseksuwal na pagpaparami. Lahat ay may mga pyriform na mga cell na reproduktibo na mobile sa pamamagitan ng flagella.

Mga cell na reproduktibo

Ang mga cell ng reproduktibo ay nagpapakita ng dalawang flagella na ipinasok sa bandang huli o panimula. Ang isa ay itinuro patungo sa posterior poste ng cell at ang iba pa patungo sa anterior poste. Ang anterior flagellum ay natatakpan ng maliit na filament na nakabalangkas sa dalawang hilera.

Malapit sa base ng flagella mayroong isang mapula-pula na lugar ng mata. Ang mga spot ng mata ay mga photoreceptors na nagpapahintulot sa intensity at direksyon ng ilaw na napansin. Ginagawang madali ang paglipat ng cell upang maging mas mahusay sa potosintesis.

Ang eye spot na ito ay binubuo ng mga lipid globules sa pagitan ng mga thylakoid band at ang chloroplast sobre. Gumagana sila tulad ng isang malukot na salamin na tumutok sa ilaw. Ang mga haba ng haba ng pagitan ng 420 - 460 nm (asul na ilaw) ay ang pinaka-epektibo sa brown algae.

Asexual na pagpaparami

Maaari itong mangyari sa pamamagitan ng fragmentation o sa pamamagitan ng mga propagules. Ang mga propagule ay mga dalubhasang mga istruktura ng cellular na may mga apical cells. Ang mga cell na ito ay naghahati at bumubuo ng isang bagong indibidwal.

Ang mga Zoospores (motile asexual spores) ay ginawa din. Ang mga ito ay ginawa sa isang sporangium mula sa kung saan pinalalaya ang mga selula ng haploid. Nagbibigay sila ng pagtaas sa henerasyon ng gametophytic (haploid).

Ang pagpaparami ng sekswal

Maaari itong sanhi ng isogamy (pantay na mga gamet) o anisogamy (iba't ibang mga gamet). Ang Oogamy (immobile female at mobile male gamete) ay maaari ring mangyari.

Ang siklo ng buhay ay haplodipontic (alternating diploid at haploid generation). Maaari itong maging isomorphic (pareho ang mga henerasyon ay magkatulad) o heteromorphic (iba-ibang henerasyon ng morphologically). Depende sa grupo, ang gametophyte (haploid) o ang sporophyte (diploid) ay maaaring manguna.

Sa ilang mga grupo, tulad ng pagkakasunud-sunod ng Fucales, ang ikot ng buhay ay diplontic (ang haploid phase ay limitado sa mga gametes).

Ang brown algae ay may dalawang uri ng mga sekswal na istruktura ng pagpaparami. Ang ilan ay multilocular, naroroon sa mga gametophytes at sporophyte, na gumagawa ng mga mobile cells. Ang iba pa ay unilocular, naroroon lamang sa mga sporophyte at gumagawa ng mga motile haploid spores.

Mga sex hormones

Ang mga sex hormones (pheromones) ay mga sangkap na ginawa sa panahon ng sekswal na pagpaparami. Sa brown algae mayroon silang pag-andar na isinasagawa ang paputok na paglabas ng male gametes mula sa antheridia. Naaakit din nila ang mga male gametes sa mga babae.

Ang mga hormone na ito ay hindi nabubuutan na hydrocarbons. Ang mga ito ay lubos na pabagu-bago ng isip at hydrophobic. Napakakaunting halaga na inilalabas bawat cell bawat oras.

Ang pang-unawa ng mga pheromones ay nauugnay sa kanilang hydrophobic na kalikasan na napansin ng cell ng tatanggap (male gamete). Ang akit ay hindi gumagana nang higit sa 0.5 mm mula sa babaeng gamete.

Pagpapakain

Ang brown algae ay mga autotrophic na organismo. Ang produkto ng akumulasyon ng fotosintesis ay mannitol. Ang pangmatagalang compound compound ay laminarin (glucan polysaccharide).

Ang konsentrasyon ng mannitol sa mga cell ay maaaring tumaas o bumaba na nauugnay sa kaasinan ng daluyan. Nag-aambag ito sa mga proseso ng osmoregulation ng algae at tila hindi nakakondisyon ng fotosintesis.

Ang kapasidad ng photosynthetic ng brown algae ay pinasigla ng asul na ilaw. Ang kababalaghang ito ay nangyayari lamang sa pangkat na ito at nagpapabuti sa kahusayan nito upang makuha ang carbon dioxide. Maaaring maiugnay ito sa uri ng mga pigment na naroroon sa iyong mga chloroplast.

Mga Sanggunian

1. Forster RM at MJ Dring (1994) Impluwensya ng asul na ilaw sa photosynthetic na kapasidad ng mga halaman ng dagat mula sa iba't ibang mga taxonomic, ecological at morphological groups, European. Journal of Phycology, 29: 21-27.
2. Lee R (2008) Phycology. Ika-apat na edisyon. Cambridge University Press, UK. 547 p.
3. Reviers B, F Rousseau at S Draisma (2007) Pag-uuri ng Phaeophyceae mula sa nakaraan hanggang sa kasalukuyan at kasalukuyang mga hamon. Sa: Brodie J at J Lewis. Pagbubuklod ng algae, ang nakaraan, kasalukuyan at hinaharap ng algal na sistematikong. Ang CRC Press, London. P 267-284.
4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau at B De Reviers (2011) Mga sistematiko at ebolusyonaryong kasaysayan ng pyrenoid-bearing taxa sa brown algae (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
5. Silberfeld T, F Rousseau at B De Reviers (2014) Isang na-update na pag-uuri ng brown algae (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.