LE ALGHE: CARATTERISTICHE E CICLI BIOLOGICI

Транскрипт

1 LE ALGHE: CARATTERISTICHE E CICLI BIOLOGICI

2 LE DIVISIONI ALGALI Divisione Chlorophyta: alghe ALGHE verdi VERDI Divisione Rhodophyta: alghe ALGHE rosse ROSSE Divisione Glaucophyta: glaucofite Divisione Dinophyta: dinofite DINOFITE Divisione Euglenophyta: euglenofite EUGLENE Divisione Heterokontophyta: alghe eteroconte Classe Chrysophyceae: alghe dorate Classe Xanthophyceae: alghe giallo-verdi Classe Bacillariophyceae: diatomee DIATOMEE Classe Phaeophyceae: alghe ALGHE brune BRUNE Divisone Prymnesiophyta: primnesiofite (= aptofite) Divisione Cryptophyta: criptofite Divisione Chlorarachniophyta: cloraracniofite

3 DIVISIONE EUGLENOPHYTA 1000 specie Acque dolci ricche in sostanze organiche Unicellulari Specie fotosintetiche e non fotosintetiche Clorofille a e b e carotenoidi Pellicola

4 DIVISIONE EUGLENOPHYTA Paramillon (polimero del glucosio) 2 flagelli inseriti nella cisterna, uno emergente, l altro non emergente Vacuolo contrattile Macchia oculare e fotorecettore

5 DIVISIONE EUGLENOPHYTA RIPRODUZIONE ASESSUALE: Scissione longitudinale RIPRODUZIONE SESSUALE: Non è stata mai osservata né meiosi, né gamia

6 DIVISIONE DINOPHYTA specie, marine e dolciacquicole

7 DIVISIONE DINOPHYTA Sempre unicellulari In poche specie colonie filamentose Karenia brevis Alexandrium catenella

8 DIVISIONE DINOPHYTA Periplasto formato da placche cellulosiche Forma e dimensione delle placche rappresentano importanti caratteri diagnostici

9 DIVISIONE DINOPHYTA Due flagelli sulcus anulus Tovellia coronata Gymnodinium costatum

10 DIVISIONE DINOPHYTA Specie fotosintetiche e non fotosintetiche Clorofille a e c e carotenoidi Amido Prorocentrum

11 DIVISIONE DINOPHYTA Sono aploidi, si riproducono principalmente tramite scissione, ma si verifica anche la riproduzione sessuale

12 gameti n n mitosi gamia n 2n zigote differenziamento n n n n prodotti meiotici meiosi

13 DIVISIONE DINOPHYTA Maree rosse Ptychodiscus brevis

14 DIVISIONE DINOPHYTA Bioluminescenza Gonyaulax polyedra Fioritura algale bioluminescente

15 DIVISIONE DINOPHYTA Dinoflagellati simbionti Zooxantelle nei tentacoli del polipo di un corallo

16 circa 5000 specie prevalentemente marine, il numero di specie è superiore a tutte le altre alghe messe insieme 150 specie vivono in acque dolci Divisione Rhodophyta ALGHE ROSSE Possono vivere fino a 268m di profondità (Bahamas) talli sono per lo più macroscopici ed hanno organizzazione filamentosa Pochissime specie sono unicellulari Cyanidium caldarium vive nelle sorgenti termali acide (solfatare di Pozzuoli)

17 Divisione Rhodophyta ALGHE ROSSE PIGMENTI FOTOSINTETICI: clorofilla a, le ficobiline: ficoeritrina (rossa), alloficocianina e ficocianina (blu). SOSTANZA DI RISERVA: è l amido delle floridee, un polimero di glucosio ramificato simile alla frazione amilopectinica dell amido, somiglia più al glicogeno che all amido (viene accumulato all esterno del cloroplasto nel citoplasma) PARETE CELLULARE contiene agar e carragenina che conferiscono alle alghe rosse la loro tessitura vischiosa e flessibile.

18 Divisione Rhodophyta Il ciclo sessuato della maggior parte delle alghe rosse è un ciclo trigenetico Alternanza tra: una generazione gametofitica aploide due generazioni sporofitiche diploidi, il carposporofito e il tetrasporofito. La meiosi avviene nel tetrasporofito. Il carposporofito strategia riproduttiva per moltiplicare (amplificare) lo zigote prodotto da un singolo evento di fecondazione. Polysiphonia

19 Divisione Heterokontophyta Classe Bacillariophyceae: DIATOMEE Alghe unicellulari, talora riunite in colonie Presenti in tutti gli habitat acquatici e anche nell habitat subaereo e terrestre (suolo) Principali costituenti del fitoplancton Alcune specie sono bentoniche Le diatomee marine contribuiscono per il 25% alla produzione primaria globale del pianeta Circa 250 generi e specie viventi e altrettante estinte

20 DIATOMEE FRUSTULO: parete silicizzata che riveste le cellule (silice opale SiO 2 x nh 2 O), composto da 2 parti: I frustuli si accumulano nei sedimenti e formano la farina fossile epivalva ipovalva Epivalva protoplasto Ipovalva

21 DIATOMEE Sedimentazione dei frustoli diatomite Moschea di S. Sofia (Istambul, Turchia) Farina fossile

22 DIATOMEE In base alla simmetria del frustulo, si riconoscono: CENTRICHE: simmetria radiale PENNATE: simmetria bilaterale Le specie si differenziano in base alle ornamentazioni del frustulo

23 DIATOMEE Pigmenti fotosintetici: clorofilla a e c FUCOXANTINA, che conferisce il colore giallo-bruno Sostanza di riserva: crisolaminarina, accumulata in speciali vacuoli e lipidi Indicatori biologici: indice diatomico Sono presenti nel plancton marino e d acqua dolce prevalentemente in primavera, dopo il rimescolamento delle acque che porta silice in sospensione che permette alle diatomee di riformare i frustuli

24 DIATOMEE La teca che ereditano diventa l epivalva Si riforma sempre l ipovalva Riproduzione vegetativa e sessuale Si riproducono sessualmente: quando le dimensioni sono troppo piccole quando le condizioni ambientali sono sfavorevoli

25 DIATOMEE Ciclo vitale monogenetico diploide tipico del mondo animale nei vegetali si verifica diatomee, alcune alghe brune e Vaucheria).

26 Divisione Heterokontophyta Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Tutte pluricellulari Morfologia del tallo estremamente variabile Vivono sulle coste rocciose fino a 25-30m Maggiormente diffuse nei mari freddi, possono raggiungere 35-40m di altezza 1500 specie quasi esclusivamente marine, poche le specie di acque dolci

27 Divisione Heterokontophyta Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Pigmenti fotosintetici: clorofilla a e c FUCOXANTINA, che conferisce il colore marrone scuro La sostanza di riserva è la LAMINARINA (come le diatomee), carboidrato che si accumula nei vacuoli (non all interno del cloroplasto come piante e alghe verdi). Parete cellulare: contiene alginati sono sfruttati economicamente

28 Divisione Heterokontophyta Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Ectocarpus siliculosus alga bruna filamentosa, le strutture ellissoidali sono sporangi

29 Divisione Heterokontophyta Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Nelle Laminariali il tallo è distinto in 3 parti: APTERI, strutture di attacco al substrato STIPITE, sostegno della lamina LAMINA, fotosintesi

30 Divisione Heterokontophyta Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Ordine Laminariales Le Laminariali sono le alghe brune di maggiori dimensioni: Raggiungono i 60m di lunghezza e i 300kg di peso (Macrocystis e Nereocystis) Formano estese praterie sommerse dette foreste di kelp o di laminariali

31 Divisione Heterokontophyta Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Ife a tromba di Macrocystis pyrifera

32 Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Il ciclo delle alghe brune è digenetico aplo-diploide Ciclo di Laminaria sp. Alternanza di 2 generazioni eteromorfe: sporofito grande gametofito microscopico

33 Divisione Heterokontophyta Classe Phaeophyceae: ALGHE BRUNE Ordine Fucales Ai tropici, nel Mar dei Sargassi (Atlantico), alghe brune appartenenti al genere Sargassum formano masse galleggianti che ricoprono milioni di metri quadrati di superficie. Sargassum sp.

34 ALGHE BRUNE Ordine Fucales CICLO MONOGENETICO DIPLOIDE un solo tipo di tallo ciclo tipico del mondo animale presente solo nelle fucali, diatomee e Vaucheria

35 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI

36 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI Le alghe verdi comprendono circa specie prevalentemente di acqua dolce Le forme di acqua dolce sono quasi tutte di dimensioni microscopiche mentre quelle marine sono generalmente macroscopiche Alcuni ordini sono esclusivamente marini. Un certo numero di alghe verdi sono terrestri (vivono sul suolo e sui tronchi d albero). Altre vivono in simbiosi, nei licheni, in protozoi (radiolari, foraminiferi) e in numerosi invertebrati marini (Celenterati, Spugne, Turbellari, )..

37 PIGMENTI: clorofilla a e b Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI SOSTANZA DI RISERVA: AMIDO, si accumula all interno del cloroplasto (esclusiva delle alghe verdi e delle piante vascolari) PARETE CELLULARE: composta da polisaccaridi cellulosici, emicellulose e sostanze pectiche (come le piante) Le alghe verdi rappresentano il gruppo di Protisti da cui si sono evolute le piante superiori

38 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI Colonie mobili: Volvox sp. Consiste di una sfera cava, lo sferoide, formata da 500 fino a cellule biflagellate che effettuano la fotosintesi e da un numero di cellule più grandi specializzate nella riproduzione. Queste si dividono mitoticamente per dare origine a sferoidi figli pluricellulari, che si liberano dalla sfera madre sciogliendo la matrice trasparente

39 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI Colonie immobili Hydrodictyon sp.: rete d acqua Forma estese masse superficiali in piccoli specchi d acqua e corsi d acqua a lento scorrimento

40 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI Forme laminari: Ulva (le Ulvophyceae sono prevalentemente marine) Ciclo digenetico aplo-diploide isomorfo Tutte le cellule del tallo diventano sporocisti

41 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI Forme filamentose: Spirogyra, si trova nelle acque dolci Riproduzione per coniugazione Ciclo monogenetico aploide TUBI DI CONIUGAZIONE Tra le cellule di filamenti adiacenti si formano dei tubi di coniugazione attraverso cui il contenuto delle cellule di un filamento passa nell altro filamento. La fecondazione avviene nelle cellule del secondo filamento. Si forma uno zigote, zigospora, che sviluppa una parete spessa e resistente. I filamenti sono aploidi e la meiosi avviene durante la fase di germinazione delle zigospore

42 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI CAROFICEE Sono le uniche alghe verdi d acqua dolce con tallo macroscopico, nettamente distinte da tutte le altre alghe per le caratteristiche morfologiche e riproduttive. Sono le alghe verdi più evolute. Formano praterie sommerse in regressione in tutta Europa a causa dell eutrofizzazione delle acque.hanno una struttura del tallo modulare: ripetizione di uno stesso modulo di base. Talli protoparenchimatici possono definirsi quelli delle alghe verdi più evolute (Charali) nei quali alcune cellule del tallo (le cellule nodali) si dividono secondo i tre piani dello spazio e le cellule rimangono connesse tra loro mediante plasmodesmi.

43 CAROFICEE Il loro ciclo sessuato è monogenetico aploide. L unica cellula diploide è lo zigote Il gametangio femminile è chiamato nucula: grande oosfera circondata da una cortex formata da cellule che si dispongono ad elica Il gametangio maschile viene chiamato globulo: è un anteridio con struttura complessa color arancione per la presenza di carotenoidi. Dopo la fecondazione la nucula si riveste di un involucro calcificato trasformandosi in una oospora che entra in una fase di vita latente NUCULA OOSPORA GLOBULO

44 Divisione Chlorophyta ALGHE VERDI CAROFICEE Per la struttura della cellula flagellata e per il tipo di mitosi e citodieresi, le Charophyceae mostrano notevole somiglianze con le piante terrestri. E pertanto probabile che organismi simili alle Charophyceae abbiano evoluto le piante terrestri. Questa ipotesi è avvalorata anche dalle somiglianze a livello biochimico tra Charophyceae e piante terrestri.