В chlorophitic са вид водорасли и един от компонентите на viridiplantae на линия, заедно с сухоземни растения. Тези зелени водорасли са многообразна група организми, присъстващи във водни местообитания, а понякога и в сухоземни местообитания.
Тези организми играят ключова роля в екосистемите в продължение на стотици милиони години. Смята се, че еволюцията на сухопътните растения е възникнала от прародител от тип хлорофит. Това беше ключово събитие в еволюцията на живота на Земята, което доведе до драстична промяна в околната среда на планетата, инициирайки цялостното развитие на земните екосистеми.
Зелени водорасли на скала на плажа в Корфу. От Крицолина
Най-приетата в момента теория за появата на хлорофити е ендосимбиотичната. Тази теория защитава, че хетеротрофният организъм е превзел цианобактерия, с която той е стабилно интегриран.
Зелените водорасли имат характеристики, подобни на сухоземните растения, като например с двойни мембранни хлоропласти, с ламинирани тилакоиди, които съдържат хлорофил a и b, заедно с други допълнителни пигменти като каротени и ксантофили.
характеристики
Тази група зелени водорасли проявява значително различие в морфологията, отразявайки екологичните и еволюционните характеристики на местообитанието, където са възникнали. Обхватът на морфологичното разнообразие варира от най-малкия свободно живеещ еукариот, Ostreococcus tauri, до различни многоклетъчни форми на живот.
Хлорофитите са организми, които споделят няколко клетъчни характеристики с сухоземни растения. Тези организми имат хлоропласти, затворени от двойна мембрана, с ламинирани тилакоиди.
Хлоропластите на хлорофитите обикновено имат структура в стромата си, наречена пиреноид. В пиреноид е маса протеин, богат на ензима рибулоза-1,5-бифосфат карбоксилаза--оксигеназа (Rubisco), който е отговорен за фиксиране на СО 2.
Повечето хлорофити имат твърда клетъчна стена с матрица, изградена от целулозни влакна. Дъждоносните клетки притежават двойка джгутици, които са сходни по структура, но могат да бъдат различни по дължина. Дълбоковата преходна зона (участък между фланела и базалното тяло) обикновено се характеризира като има деветконечна звезда.
Местообитание и разпространение
Хлорофитите обикновено са в изобилие в сладководни среди, включително езера, водоеми, потоци и влажни зони. На тези места те могат да станат неудобство в условията на замърсяване с хранителни вещества.
В морската среда са открити само две групи хлорофити. Морските зелени водорасли (Ulvophyceae) изобилстват в крайбрежните местообитания. Някои зелени морски водорасли (главно Улва) могат да образуват обширни плаващи крайбрежни цъфти, наречени „зелен прилив“. Други видове, като Caulerpa и Codium, са известни със своята инвазивна природа.
Някои групи хлорофити, например Trentepohliales, са изключително сухоземни и никога не се срещат във водни среди.
Caulerpa geminata Harv. Музей на Окланд
Някои родове хлорофити могат да бъдат открити в симбиоза с разнообразна гама еукариоти, включително гъби, лишеи, цилиати, фораминифери, клонири, молюски (предлагабранци и гигантски миди) и гръбначни.
Други са се развили с задължителен хетеротрофен начин на живот като паразити или свободно живеещи видове. Например, зелените водорасли Prototheca растат в канализацията и почвата и могат да причинят инфекции при хора и животни, известни като прототекоза.
хранене
Както бе споменато по-горе, хлорофитите са автотрофни организми, което означава, че са способни сами да си приготвят храна. Тази особеност се споделя с наземните растения и те я постигат чрез биохимичен процес, наречен фотосинтеза.
Първо, слънчевата енергия се улавя от група пигменти (Хлорофил a и b), които по-късно се трансформират в химическа енергия чрез набор от реакции на редукция на оксидите.
Този процес се осъществява в тилакоидната мембрана (в рамките на хлоропластите), която е вградена в протеиновия комплекс, отговорен за превръщането на светлинната енергия в химическа.
Първо светлината се получава от пигментите в антенния комплекс, който насочва енергията към хлорофил a, който е отговорен за осигуряването на фотохимичната енергия под формата на електрони към останалата част от системата. Това води до производството на молекули с висок енергиен потенциал като ATP и NADPH.
На следващо място, ATP и NADPH се използват в цикъла на Калвин, в който ензимът Рибулоза-1,5-бисфосфат-карбоксилаза-оксигеназа (RuBisCO) е отговорен за превръщането на атмосферния CO 2 във въглехидрати. Всъщност, благодарение на изследването на хлорофит, Хлорела, цикълът на Калвин беше изяснен за първи път.
репродукция
Едноклетъчните хлорофити се възпроизвеждат асексуално чрез бинарно делене, докато нишковидните и колониалните видове могат да се размножават чрез фрагментиране на тялото на водораслите.
Полово те могат да бъдат възпроизведени чрез хологамия, която се случва, когато цялата водорасла функционира като гамета, като се слива с друг равен. Това може да се случи при едноклетъчни водорасли.
Междувременно конюгацията е друго много често средство за сексуална репродукция при нишковидните видове, при което една водорасла функционира като донор (мъжки), а друга като реципиент (женска).
Прехвърлянето на клетъчно съдържание се извършва с помощта на мост, наречен конюгираща тръба. Така се получава зигоспора, която може да остане в състояние на сън за дълго време.
Друг вид сексуална репродукция е планогамия, която се състои в производството на мобилни гамети, както мъжки, така и женски. И накрая, оогамията е вид сексуална репродукция, която се състои в появата на неподвижна женска гамета, която се опложда от подвижна мъжка гамета.
Приложения
Хлорофитите са фотосинтетични организми, способни да произвеждат множество биоактивни компоненти, които могат да бъдат използвани за търговска употреба.
Потенциалът на фотосинтезата, осъществяван от микроводораслите при производството на компоненти с висока икономическа стойност или за използване на енергия, е широко признат, поради неговата ефективност при използването на слънчевата светлина в сравнение с по-високите растения.
Хлорофитите могат да се използват за производство на широк спектър от метаболити като протеини, липиди, въглехидрати, каротеноиди или витамини за здраве, хранене, хранителни добавки и козметика.
Сладководният хлорофит Haematococcus pluvialis. Wiedehopf20
Употребата на хлорофитите от хората датира от 2000 години. Биотехнологиите, свързани с хлорофитите обаче, наистина започнаха да се развиват в средата на миналия век.
Днес търговските приложения на тези зелени водорасли варират от използването им като хранителна добавка до производството на концентрирана храна за животни.
Препратки
- Round, FE, 1963. Таксономията на Chlorophyta, British Phycological Bulletin, 2: 4, 224-235, DOI: 10.1080 / 00071616300650061
- Eonseon, J., Lee, CG, Pelle, JE, 2006. Вторично натрупване на каротеноиди в Haematococcus (Chlorophyceae): Биосинтез, регулиране и биотехнология. Journal of Microbiology and biotechnology, 16 (6): 821-831
- Fang, L., Leliaert, F., Zhang, ZH, Penny, D., Zhong, BJ, 2017. Еволюция на Chlorophyta: Прозрения от хлоропластните филогеномични анализи. Journal of Systematics and Evolution, 55 (4): 322-332
- Leliaert, F., Smith, DR, Moreau, H., Herron, MD, Verbruggen, H., Delwiche, CF, De Clerck, O., 2012. Филогения и молекулярна еволюция на зелените водорасли. Критични рецензии в науката за растенията, 31: 1-46
- Priyadarshani, I., Rath, B., 2012. Търговски и промишлени приложения на микро водорасли - Преглед. Списание Algal Биомаса, 3 (4): 89-100