Bilgi

Lütfen bu yosunları tanımlamaya yardım edin

Lütfen bu yosunları tanımlamaya yardım edin


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bu yosunu orta büyüklükte bir nehri besleyen küçük taşlı bir derede bulduk. Bu fotoğraftaki filamentli alglerden hiçbirini tanımlayamıyorum


Yosun: Tanımı, Özellikleri ve Yapısı (Diyagramlı)

Algler (Latince - deniz yosunları) terimi ilk olarak Linnaeus tarafından Hepaticeae anlamına gelen 1753 yılında tanıtıldı. Algler, habitat, boyut, organizasyon, fizyoloji, biyokimya ve üreme açısından çeşitlilik gösteren geniş bir heterojen bitki topluluğundan oluşur.

Bitki krallığının ilkel ve en basit bölümü olan Thallophyta'nın (Gr. Thallos - filizlenmiş bir phyton - bir bitki) önemli bir grubudur. Alglerin düzenli sistem ve düzensiz çalışmasına Phycology (Gr.phycos — yosun logoları — çalışma veya söylem) denir.

Algler, tek hücreliden çok hücreli organizasyonlara kadar geniş bir yelpazede tayfiye sahip, hem prokaryotik hem de ökaryotik, klorofil içeren ilkel bitkilerdir. Otofitik (kendi besinini üretebilen) ve taloid bitki gövdeleri de Bryofitlerde bulunur.

Ancak iki grup arasındaki keskin sınır aşağıdaki karakterlerle çizilebilir:

1. Alglerdeki cinsiyet organları, özellikle dişi cinsiyet organı tek hücrelidir.

2. Alglerde embriyo oluşumu yoktur.

Bununla birlikte, bazı alg gruplarının (örneğin Chlorophyceae) üreme yapıları görünüşte çok hücrelidir ve steril doku genellikle vejetatif olarak kabul edilir. Evrim ölçeğindeki briyofitler, alglerde bulunmayan tek ve utangaç çok hücreli seks organlarına, archegonia'ya sahiptir. Bu nedenle briofitlere genellikle arkegonit bitkiler denir.

Alglerin Tanımları:

Bazı fizikologlar tarafından verilen alg tanımları şunlardır:

1. Fritsch, F. (1935), algleri, arkegonit bitkilerin daha yüksek farklılaşma özelliklerine ulaşamayan holofitik organizmalar (ve bunların sayısız renksiz türevleri) olarak tanımladı.

2. Smith, G. M. (1955), algleri, ototrofik bir beslenme tarzına sahip basit bitkiler olarak tanımladı.

3. Chapman, V. J. (1962), algleri (deniz kıyısının deniz yosunları ve durgun tatlı su, göletler ve havuzlardaki yeşil çileler) bitkiler aleminin en basitleri arasında tanımlamıştır.

4. Prescott, G. W. (1969) algleri, thalloid olan, yani gerçek kökleri, gövdeleri ve yaprakları veya yaprak benzeri organları olmayan klorofil taşıyan organizmalar (ve bunların renksiz akrabaları) olarak tanımlamıştır.

5. Singh, R.N. (1974), alglerin, bir dizi fotosentetik pigment sergileyen ve fotosentez işlemi sırasında oksijeni geliştiren, genel olarak basit bitkiler olduğunu tanımlamıştır.

Alglerin Özellikleri:

1. Algler, klorofil taşıyan ototrofik taloid bitki gövdesidir.

2. Hemen hemen tüm algler suculdur.

3. Bitki gövdesi tek hücreli ila büyük sağlam çok hücreli yapıya sahip olabilir.

4. Çok hücreli kompleks thalli damar ve shylar dokudan yoksundur ve ayrıca dokularda çok az farklılaşma gösterir.

5. Cinsiyet organları genellikle tek hücrelidir, ancak çok hücreli olduğunda tüm hücreler verimlidir ve çoğu durumda tüm yapının herhangi bir koruyucu kılıfı yoktur.

6. Zigot, ya mitoz ya da mayoz yoluyla daha da gelişir, ancak embriyo oluşumu yoluyla değil.

7. Farklı cins ve cins değişimlerine sahip bitkiler. Hem gametofit hem de sporofit nesilleri - yaşam döngüsünde mevcut olduklarında bağımsızdır.

Alglerin Oluşumu:

Algler dağılımda her yerde bulunur (her&her yerde bulunur), yani tatlı suda olduğu kadar deniz suyunda da, toprakta, kayada, bitkiler ve hayvanlarda epifit veya parazit olarak, kaplıcalarda, çölde, sürekli kar üzerinde bulunurlar. -tarlalar vb. Ama çoğunlukla sucul ortamlarda yaşarlar.

Habitatına göre algler şu şekilde sınıflandırılabilir:

3. Olağanüstü habitatların yosunları.

1. Su Algleri:

Su algleri tatlı su (tuzluluk 10 ppm kadar düşük olduğunda) veya deniz (tuzluluk %33-40 olduğunda) olabilir. Yine, bazı algler, içmek için hoş olmayan, ancak deniz suyundan daha az tuzlu olan acı suda büyür. Tatlı su yosunları genellikle göletlerde, göllerde, tanklarda, hendeklerde ve ürkütücülerde vb. büyür.

Çok yaygın tatlı su yosunları Chlamydomonas, Volvox, Ulothrix, Chara, Oedogonium, Spirogyra, Nostoc, Oscillatoria vb. Çok yaygın deniz yosunlarından bazıları Sargassum, Laminaria, Ectocarpus, Polysiphonia, Caulerpa, Bangia, Padina vs.'dir.

Tatlı su yosunları, büyüdüklerinde ve suyun üst kısmında (örneğin, Volvox, diatom) asılı kaldıklarında, bentik algler altta yaşarken planktonik olarak adlandırılabilir. Hava-su arayüzünde büyüyen alglere nötronik denir. Bentik algler epilitik olabilir, kum veya çamura bağlı taşlar üzerinde epipelik olarak büyür epifitik - bitkiler üzerinde ve epizoik - hayvan vücut yüzeyinde büyür.

Deniz yosunları, su seviyesinin üzerinde ve püskürtme bölgesinde büyüdüklerinden, kıyı üstü veya hava altı olabilir. Gelgitler arası algler o kadar derinlerde büyürler ki gelgitler nedeniyle periyodik olarak maruz kalırlar. Diğer deniz yosunları sublittoraldir, yani sürekli olarak 30-60 metre (100-200 ft) kadar derinlere daldırılırlar.

Yine, supralittoral algler toprakta ve toprakta büyüyen edafik, taşlarda büyüyen epilitik, bitkilerde büyüyen epizoik, hayvan vücut yüzeyinde büyüyen ve kortikolöz ağaç kabuklarında büyüyen ve bitkiler ve hayvanlarda parazitik olabilir. . Bazı algler (örneğin Chlorella) çeşitli protozoalarda, koelenteratlarda, melaslarda vb. endozoik olarak yaşar.

2. Karasal Algler:

Bazı alglerin toprak, kaya, kütük vb. gibi karasal habitatlarda büyüdüğü tespit edilmiştir. Toprak yüzeyinde büyüyen algler saprofit olarak bilinir. Birçok mavi-yeşil ise toprak yüzeyinin altında büyür ve kriptofitler olarak adlandırılır.

Çöl toprağında büyüyen algler, endaphic (toprakta yaşayan), epidafik (toprak yüzeyinde yaşayan), hipolitik (topraktaki taşların alt yüzeyinde büyüyen), chasmolitik (kaya çatlaklarında yaşayan) ve endolitik olarak sınıflandırılabilir. algler (kayaya nüfuz eden).

Ortak karasal üyeler, Osci­llatoria sancta, Vaucheria geminata, Chlorella lichina, Euglena sp., Fritschiella sp. ve Phormidium sp.

3. Olağanüstü Habitatların Yosunları:

Yukarıda belirtilen habitatlara ek olarak, bazı algler de nadir habitatlarda bulunur ve şu şekilde adlandırılır:

1. Halofitik Algler (veya Eurhalin):

Yüksek konsantrasyonlu tuz göllerinde yetişirler ve Chlamydomonas ehrenbergli, Dunaliella ve Stephanoptera sp.

Mantarlar, briyofitler, gymnospermler veya anjiyospermler ile birlikte büyürler. Mantarlarla birlikte bulunan ortakyaşam ve shytik alglerin en iyi örnekleri, Cyanophyceae üyeleri Nostoc, Gloeocapsa, Rivularia ve Chlorophyceae üyeleri Chlorella, Cytococcus, Pleurococcus'tur.

Alg ve mantarlardan oluşan bu simbiyotik birlikteliğe liken denir. Nostoc ayrıca Anthoceros ve Anabaena ortakları ile Cycas kökleri ile koralloid kökleri oluşturmak için birleşebilir.

Buz veya kar üzerinde büyüyen ve titreyen bu alg grubu, karla kaplı dağlara çekici renkler verir. Alp ve arktik dağların, Haemotococcous nivalis'in büyümesi nedeniyle kırmızılaşması, Avrupa'daki yeşil kar, Chlamydomonas yellowstonensis'in büyümesinden kaynaklanmaktadır.

Scotiella nivalis ve Raphidonema brevirostri karın siyah rengine neden olurken, Ancyclonema nordenskioldii kahverengimsi mor renkten sorumludur.

4. Termofitler veya Termal Algler:

Bu alg grubu, normal yaşamın mümkün olmadığı sıcak su kaynaklarında (50-70°C) oluşur. Pek çok mavi-yeşil (örneğin, Oscillatoria brevis, Synechococcus elongates, Heterohormogonium sp.) bu tür kaplıcalarda yetiştirilmektedir.

Nostoc gibi taşların ve kayaların nemli yüzeyinde büyürler. Gloeocapsa, Enteromofpha, Batrachospermum vb.

Diğer alg üyeleri de dahil olmak üzere diğer bitkilerde büyürler.

a. Algler üzerinde Algler:

ben. Laminaria hyperborean üzerinde Ptilota plumosa ve Rhodymenia pseudopalmatta, ii. Oedogonium, Spirogyra vs. üzerindeki diatomlar.

B. Biryofitlerdeki Algler:

Nostoc, Oscillatoria gibi mavi-yeşil algler, Achnanthes gibi diatomlar farklı briyofitlerde büyür.

C. Angiospermlerdeki Algler:

Cocconis, Achnanthes vb. gibi algler, suda yaşayan bir anjiyosperm olan Lemna'da epifitik olarak büyür. Alg benzeri Trentepohlia, farklı anjiyospermik bitkilerin kabuklarında yetişir ve Darjeeling'de (Hindistan) çok yaygındır.

Balık, salyangoz vb. hayvanlar üzerinde büyüyen alglere epizoik denir, örneğin Stigeoclonium balıkların solungaçlarında bulunur.

Hayvanların dokularında büyürler, örneğin Zoochlorella sp. Hydra viridis'te bulunur.

Bazı algler, farklı bitki ve hayvanlar üzerinde parazit olarak büyür.

a. Cephaleuros (Chlorophyceae) para­sitiktir ve çay (Camellia sinensis), kahve (Coffea Arabica), Rhododendron, Manolya ve biber (Piper nigrum) gibi çeşitli angiospermlerin yapraklarında yetişir. Bunlardan en önemlisi, çayın kırmızı pasına neden olan Cephaleuros virescens'tir.

B. Rhodochytrium (Chlorophyceae), yakupotu (Ambrosia) yapraklarında yetişir.

C. Phyllosiphon (Chlorophyceae), Arisarum vulgare'nin yapraklarında yetişir.

NS. Ceratocolax (Rhodophyceae) Phyllophora thallus'ta yetişir.

Kumlu plajlarda yetişen alglere psammon denir, örneğin Vaucheria, Phormidium vb.

Alglerde Thallus Organizasyonu:

Alglerin thalli'si, tek hücreli formdan, bitki gövdesinin daha yüksek bitki benzeri bir çekicilik ve utangaçlık veren kök benzeri, gövde benzeri ve yaprak ve utangaç yapılara ayrıldığı yüksek düzeyde organize çok hücreli alışkanlığa kadar bir dizi organizasyon gösterir. Boyutları birkaç mikrondan birkaç metreye kadar değişir.

Algal thalli, organizasyonlarına göre aşağıdaki gruplara ayrılır:

A. Tek Hücreli Algler:

Tek hücreli alg formları, eksiksiz canlı organizmalar olarak işlev gördükleri için hücresiz algler olarak da adlandırılır. Tek hücreli formlar, Rhodophyceae, Phaeophyceae ve Charophyceae dışındaki tüm alg gruplarında yaygındır. Tek hücreler hareketli veya hareketsiz olabilir.

a. Hareketli tek hücreler ya rizopo­dial ya da kamçılıdır.

Rizopodial formlar sert hücre duvarından yoksundur ve amip hareketinde onlara yardımcı olan sitoplazmik projeksiyonlara sahiptir, örneğin Chrysamoeba (Chrysophyceae, Şekil 3.1 A), Rhizochloris (Xanthophyceae).

Kamçılı tek hücreler, hareketli gametlere ve zoosporlara benzer. Flagella, farklı gruplarda sayı ve tip olarak değişen hareket organı olarak işlev görür. Kamçılı tek hücreler, Chlorophyceae'nin Phacotus (Şekil 3.1 B) ve Chlamydomonas (Şekil 3.1 C) gibi birçok alg grubunda bulunur. Eugleno-phyceae'li Euglena vb.

B. Hareketsiz hücreler Spirulina'da (Cyanophyceae) bulunan spiral filament olabilir (Şekil 3.2A). Kokoid tek hücreli algler, Cyanophyceae, Chlorophyceae vb.'de bulunan en basit alg formlarıdır, örneğin Gloeocapsa, Chlorella (Şekil 3.2B).

B. Çok Hücreli Algler:

Sömürge alışkanlığı, ortak bir müsilajlı yatırım içinde hücrelerin gevşek bir şekilde toplanmasıyla elde edilir. Bunların hücreleri genellikle sitoplazmik ipliklerle birbirine bağlı kalır.

Bir kolonide belirli bir şekil ve düzende belirli sayıda hücre varsa buna koenobyum denir.

Koenobyum olabilir:

ben. Hareketli formda, hücreler kamçılıdır ve tüm koenobyum, kamçının organize vuruş hareketiyle hareket edebilir, örneğin, Volvox (Şekil 3.3A), Pandorina (Şekil 3.3B), Eudorina vb. Volvox'ta koenobyum içi boş bir küredir.

ii. Hareketsiz formda hücreler flagella içermez, bu nedenle koenobyum hareketsizdir, örneğin Scenedesmus (Şekil 3.3C), Hydrodictyon (Şekil 3.3D).

B. Toplu Form:

Koenobyumdan farklı olarak hücreler düzensiz bir şekilde toplanır ve çeşitli boyut ve şekillerde kolonyal bir kütle gösterir.

Üç çeşittir:

Bu tipte, hareketsiz hücreler amorf jelatinli veya müsilajlı bir matris içinde gömülü kalır. Organizasyonun her hücresi bağımsızdır ve bir birey olarak tüm işlevleri yerine getirebilir. Chlamydomonas ve Chromulina, palmeloidi yaşam döngülerinde geçici bir özellik olarak temsil eder.

Ancak Tetraspora (Şekil 3.4A, B) ve Palmodictyon (Chlorophyceae), Gleochloris ve Chlorosaccus (Xanthophyceae), Phaeocystis (Chrysophyceae) ve Microcystis (Cyanophy­ceae), palmeloid alışkanlık kalıcı bir fea­tur.

Bu tipte hücrenin sayısı, şekli ve boyutu değişkendir. Mikroskobik ağaçlara benziyorlar (örneğin, Prasinocladus, Ecballocystis, Chrysodendron, Fig. 3.4C vb.). Her hücrenin tabanında müsilajlı bir iplik bulunur, böylece bir tür polarite gösterir.

Bu tipte hücreler rizopodia aracılığıyla birleştirilir. örneğin, Chrysidias­trum (Chrysophyceae, Şekil 3.4D).

Filamentli bitki gövdesi, hücrelerin birbirine sıkıca bağlı kaldığı tek bir düzlemde ve tek bir yönde tekrarlanan hücre bölünmeleri yoluyla oluşturulur - bir zincir veya bir iplik oluşturarak uçtan uca. Fila­mentler dalsız veya dallanmış olabilir.

a. Dallanmamış Filament:

Serbest yüzer (örn., Spirogyra, Şekil 3.5A) veya alt tabakaya bağlı (örn., Ulothrix, Oedogonium, vb.) olabilir. Serbest yüzen dallanmamış filamentler, bazal ve apikal uçlar olarak farklılaşmaz. Filamentteki tüm hücreler birbirine benzer. Ancak alt tabakaya bağlı kalan Dallanmamış filamentler taban ve tepe olarak ayrılır.

Filamentin tüm hücreleri, holdfast veya rizoidal hücre olarak adlandırılan amaç için özel olarak modifiye edilmiş bazal bağlanma hücresi dışında benzerdir. Hücre kloroplasttan yoksundur ve sadece ankraj işlevini yerine getirir. Böylece, hücrelerin geri kalanı fotosentetik ve üreme işlevlerini yerine getirdiğinden, filamanın hücreleri arasındaki belirli bir işbölümü kurulur.

B. Dallanmış Filament:

Bir filaman ara sıra ikinci bir düzlemde bölünmeye başladığında oluşur.

İki çeşittir:

Mavi yeşillerin trikomları, interkalar hücrelerin ölümü veya çürümesi nedeniyle kırılabilir. Kırık uçlar, bir dal şeklinde müsilajlı kılıftan dışarı çıkar. Yanal çıkıntılar olarak ortaya çıkmazlar, örneğin Scytonema (Şekil 3.5C).

Filamentteki bir hücre ara sıra ikinci bir düzlemde bölünmeye başladığında, gerçek dal oluşur. Böylece gerçek dallar, ana filamentin yanal uzantıları olarak ortaya çıkar. Gerçek dallar şu üç türdendir: Basit filament, Heterotrik alışkanlık ve Psödoparenkimatöz alışkanlık.

Bu dallanma sisteminde tüm thallus bir bazal hücre tarafından alt tabakaya bağlı kalır ve dallar, filamentin bazal hücre dışında herhangi bir hücresinden, örneğin Cladophora'dan kaynaklanabilir (Şekil 3.5B).

Bu dallanma sisteminde tüm thallus secde ve dik sisteme ayrılır. Hem secde hem de dik sistemler iyi gelişmiş olabilir (örneğin, Fritschiella, Ectocarpus, Fig. 3.6A). Koleochaete'deki (Şekil 3.6C) olduğu gibi dik sistemin Draparnaldiopsis (Şekil 3.6B), Stigoclonium, oi'sinde secde sisteminin progresif eliminasyonu gözlenir.

Psödoparenkimatöz Alışkanlık:

Bir veya daha fazla merkezi veya eksenel filament, dalları ile birleşerek parankimatöz bir yapı oluşturursa, buna psödoparankimatöz denir. talus. Yine, tek bir filamentin dallarından oluşuyorsa, tek eksenli olarak bilinir (örneğin, Batrachospermum, Şekil 3.7A, B) veya birden fazla filamentin dahil olduğu çok eksenli olabilir (örneğin, Polysiphonia, Şek. 3.7C).

Bu formda thallus aseptattır ve çok çekirdeklidir, yani bir koenosittir. Basit dallı olabilir (örneğin, Vaucheria, Şekil 3.8A) veya açık bir iş bölümü ile çok ayrıntılı olabilir, hava ve yeraltı bölümlerine ayrılabilir (örneğin, Botrydium, Şekil 3.8B).

4. Parankimatik Formlar:

Bir filamentin hücreleri çok yönlü düzlemlerde bölündüğünde, parankimatöz bir thallus oluşumu ile sonuçlanır ve sonuçta yapraksı ve düz (örn. Ulva, Şekil 3.9A), tübüler (örn. Enteromorpha, Scytosiphon) veya kompleks (örn., Sargassum) olur , Şekil 3.9B) yapısı.

Parankimatöz thalli'nin büyümesi diffüz (tüm hücreler bölünebildiğinde), interkalar (bölme bölgesi interkalar pozisyonda kaldığında) örneğin, Laminaria (Şekil 3.9C), trichothallic (tabanda özel bir interkalar meristem tarafından büyüme) olabilir. bir terminal kıl) örneğin, Porphyra veya apikal (bir veya daha fazla iyi tanımlanmış apikal hücre, thallusun geri kalanını üretmek için bölündüğünde), örneğin Fucus.

Alglerde Cinsiyetin Kökeni ve Evrimi:

Yosun benzeri diğer bitkilerin çoğu - üç yolla çoğalır ve çoğaltır: bitkisel, eşeysiz ve cinsel. Myxophyceae sınıfında eşeyli üreme yoktur, ancak hem vejetatif hem de eşeysiz yollarla çoğalabilirler. Diğer gruplarda üreme, aseksüel ve cinsel yöntemlerin çok yaygın olduğu yukarıdaki üç yolla gerçekleşir.

Birçok bitki vejetatif olarak çoğalır, ancak protoplazmanın gençleşmesini içermezler. Eşeysiz üreme, özelleşmiş hareketli veya hareketsiz eşey hücreleri, füzyona uğramayan sporlar vasıtasıyla gerçekleşir ve germina­tion ile yeni bireyler meydana getirirler.

Son olarak, eşeyli üreme, eşey hücrelerinin, gametlerin birleşmesini içerir ve gametlerin birleşmesinin sonucu, germi­nation ile yeni bitkiye yol açan zigottur (2n). Gametler, germi­nation üzerine yeni bir bitki geliştiremezler.

Alglerde Cinsiyetin Kökeni:

Zoosporlar ve gametler sırasıyla eşeysiz ve eşeyli üreme sırasında gelişir. Hem zoosporlar hem de gametler, büyüklükleri dışında morfolojik ve yapısal olarak aynıdır. Gametler, zoosporlardan daha küçüktür. Gametin kökeni, cinsiyetin kökeninin başlangıç ​​noktasıdır.

Yukarıdaki gerçek, Chlamydomonas, Ulothrix vb. gibi bazı alglerin yaşam öyküsünü inceleyerek ve utanarak yorumlanabilir.

Chlamydomonas debaryanum, Chlorophyceae sınıfının ideal üyesidir. Bu üyede gametler ve zoosporlar yapı, şekil ve gelişme şekli bakımından birbirine benzer, ancak fark büyüklüklerindedir. Gametler, zoosporlardan daha küçüktür. Yukarıdaki fark, maternal proto&shiplazmalarındaki bölünme sayısındaki farklılıktan dolayı görülebilir.

Oluşumları sırasında bölünme sayısı daha azsa, birim protoplastlar zoosporlara dönüşür. Bu zoosporlar, çimlenme üzerine yeni bitkiler geliştirmek için yeterli miktarda protoplazmaya sahiptir.

Öte yandan, bölünme sayısı daha fazla ise, o zaman ana protoplast daha fazla birime bölünür ve her birim zoospor gibi, ancak daha küçük bir yapıya dönüşür ve yeni bir bireye dönüşemez.

Yukarıdaki gerçek, Chlorophyceae sınıfının bir başka üyesi olan Ulothrix zonata'da ayrıntılı olarak incelenebilir. U. zonata, eşeysiz üreme sırasında üç tip zoospor üretebilir.

1. Quadriflagellat makrozoosporlar,

2. Quadriflagellat mikrozosporlar ve

3. Biflagellat mikrozoosporlar.

1. Quadriflagellate Makrozoosporlar:

Protoplast bölünmesi yoksa veya bölünme sayısı çok azsa, tek veya birkaç hayvanat bahçesi ve shypores gelişir. Bu zoospor, çimlenme üzerine gelişir ve sağlıklı bitkiye dönüşür.

2. Quadriflagellate Mikrozoosporlar:

Protoplast bölünme sayısı daha fazla ise, daha fazla zoospor oluşur ve çimlenme üzerine makro ve shyzoosporların geliştirdiği bitkilerden daha zayıf yeni bitkiler geliştirirler.

3. Biflagellat Mikrozoosporlar:

Protoplastın bölünme sayısı hala daha fazlaysa, sporangium çok sayıda protoplast birimi oluşturur, bunlar biflagellat mikro­zoosporları oluşturur. Bu mikrozoosporlar, germi&shination ile bitkilere dönüşür, bunlar yukarıdaki iki durumdan hala daha zayıftır.

Mikrozoosporlar yapı olarak birbirine benzer ve gametler gibi benzer bir gelişme modu gösterirler. Olumsuz koşullar altında, mikrozoosporlar sporan­gium'dan kurtulamazlar ve daha fazla bölünmeye uğrarlar ve böylece daha fazla sayıda daha küçük birimler oluştururlar.

Bu daha küçük birimler gamet gibi davranır. Bu gametler zigot oluşturmak için füzyona uğrar. Zigot dinlenir ve uygun koşullarda yeniden eşeysiz sporlar taşıyan yeni bir bitkiye dönüşür.

Yukarıdaki tartışmaya dayanarak, alglerdeki cinselliğin, elverişsiz koşullar sırasında, yeni bireyler geliştiremeyen çok küçük mikrozoospor benzeri birimlerin kazara kaynaşmasının bir sonucu olarak ortaya çıktığı varsayılmıştır.

Yukarıdaki görüş, alt bitki gruplarında, durumu aşmak için elverişsiz koşullarda cinsel üremenin gerçekleşmesi gerçeğiyle de desteklenmektedir. Cholnoky'nin “açlık teorisi”'ine göre, cinsellik ve shyalite, beslenme açısından yetersiz iki hücre arasındaki çekim nedeniyle alglerden kaynaklanır.

Alglerde Cinsiyetin Evrimi:

Cinsiyetin evrimi, basit izogamiden karmaşık heterothallik ogamiye, fizyolojik ve morfolojik anizogamiye kadar farklı bir süreçle gerçekleşir.

Chlamydomonas debaryanum, Cladophora vb. gibi ilkel ve en basit formda, her iki kaynaşan gamet de morfolojik ve fizyolojik olarak aynıdır, bu nedenle erkek ve dişi gamet olarak ayırt edilemezler. Gametlere izogamet denir ve sürece izogami denir (Şekil 3.18A).

2. Fizyolojik Anizogami:

Bazı alglerde gametler morfolojik olarak birbirine benzer, ancak fizyolojik davranışlarında farklılık gösterir.

a. Ulothrix'te, bu şekilde üretilen gametler morfolojik olarak aynıdır, ancak farklı filamentlerden kaynaklanan gametler arasında gerçekleşen füzyon, fizyolojik ve fizyolojik özelliklerindeki farkı gösterir ve + ve – gametler olarak tasarlanabilir.

B. Spirogyra'da gametler hareketsizdir ve hücre içinde tek başına gelişenlerle şekil ve boyut olarak aynıdır. Konjugasyon sırasında iki fila­ment birbirine çok yaklaşır ve hücrelerin bir kısmı konjugasyon tüpü ile bağlanır.

Birleşen iki gametten biri pasif hale gelir ve hücre içinde kalır ve dişi gamet gibi davranır. Öte yandan, diğer gamet hareketli olmasa da aktif hale gelir ve konjugasyon tüpü yoluyla dişiye geçer ve erkek gamet gibi davranır (Şekil 3.18C).

Böylece gametler morfolojik ve yapısal olarak aynı olsalar da davranışlarında, yani fizyolojik anizogamide farklılık gösterirler.

Ectocarpus, Pandorina, Clodium ve Chlamydomonas braunii'de anizogami doğrudan görülebilir, burada her iki gamet de kirpiklidir, yani hareketlidir, ancak boyut olarak eşit değildir. Gametlere anizogamet denir. Daha küçük olana erkek gibi davranan mikrogamet, daha büyük olana ise dişi gibi davranan makrogamet denir.

Mikro ve makro gamet, sırasıyla mikro ve makrogametangium içinde üretilir (Şekil 3.18B).

Bu tip cinsel birleşme Chlamydomonas oogamum, C. coccifera vb.'de görülür. Burada erkek ve dişi gametler sırasıyla anteridia ve oogonia içinde pro­d edilir. Küçük olanı aktiftir ve erkek gamet veya antherozoid olarak adlandırılır, ancak nispeten daha büyük olanı aktif değildir ve dişi gamet veya yumurta olarak adlandırılır (Şekil 3.18D).

Fucus ve Sphaeroplea dışında genellikle oogo&synium içinde tek yumurta oluşur. Anteridyum içinde birçok erkek gamet oluşur.

Phaeophyceae'de hem erkek hem de dişi gametler sırasıyla anteridyum ve oogonyumdan boşaltılır ve birleşmeleri suda gerçekleşir. Bu türe ilkel oogami denir.

Oedogonium'da erkek gametler, yani antherozoidler daha küçüktür, kamçılıdır ve tek hücreli anteridyum içinde çiftler halinde gelişir ve büyür, ancak dişi gamet yani yumurta, oogonyum içinde tek başına gelişir. Döllenme oogonium içinde gerçekleşir.

Chara'da cinsel organlar daha da özelleşmiştir. Yuvarlak erkek cinsiyet organı, çok sayıda antherozoid içeren küredir ve az ya da çok oval, çok korumalı yapıya sadece bir yumurta içeren çekirdek denir. Yumurta ve zigotun korunması çok daha fazla olup gelişmiş bir özelliği gösterir.

Fucus'ta, hazneler üzerinde ayrı erkek, dişi ve karışık kavramlar oluşur. Oogonyumda gelişen sekiz (8) yumurtadan yedisi (7) dejenere olur. Şimdiye kadar tüm türler homothalliktir.

Cinsiyetin evrimi, Rhodophyceae'nin heterothallik türlerinde doruğa ulaşır. Erkek gametler olan spermler, hareketsizdir ve spermatangiumda tek başına gelişir, bunlar su akımıyla kadın cinsel organının alıcı bölgesi olan carpogonium'a trichogyne'ye taşınır.

Polysiphonia ve Oedogonium'da, tetrasporangia'dan veya doğrudan zigottan (mayoz yoluyla) geliştirilen dört tetraspor veya zoospordan ikisi dişi bitkiler ve diğer iki erkek bitki üretir.

Yukarıdaki tartışmadan, Isogamy'den fizyolojik anizogami, morfolojik anizo­gamy ve homothallik ogami yoluyla heterothallik ogamiye kadar ilerleyici bir monofiletik evrim çizgisi izlenebilir.


Ulusal Gelişmiş Biyoyakıtlar ve Biyoürünler İttifakı içindeki alg biyolojisi programının gözden geçirilmesi

2010 yılında, Gelişmiş Biyoyakıtlar ve Biyoürünler için Ulusal İttifak (NAABB) konsorsiyumu başladığında, alg biyokütlesi veya petrol üretiminin moleküler temeli hakkında çok az şey biliniyordu. Çok az sayıda alg genom dizisi mevcuttu ve biyoprospektif yaklaşımlarla en iyi üretim yapan yabani türleri belirleme çabaları, ABD Enerji Bakanlığı'nın Sucul Türler Programı'ndan sonra büyük ölçüde durmuştu. Bu bilgi eksikliği, indirgenmiş karbonun trigliseritler veya nişasta gibi depolama ürünlerine nasıl bölündüğünü ve enerji yoğun depolama ürünlerinin birikiminde metabolitin yeniden şekillenmesinin oynadığı rolü içeriyordu. Ayrıca, alg biyokütlesini ve yağ verimini iyileştirmeye yönelik genetik dönüşüm ve metabolik mühendislik yaklaşımları emekleme dönemindeydi. Bununla birlikte, genom dizilimi ve transkripsiyonel profil oluşturma daha ucuz hale geliyordu ve çeşitli büyüme ve mühendislik koşulları altında gen ekspresyon profillerine açıklama eklemek için araçlar algler için yeni geliştirilmeye başlandı. Bu bağlamda, alg biyokütle verimini sınırlayan en büyük kısıtlamaları ele almak için NAABB'de entegre bir alg biyolojisi programı tanıtıldı. Bu derleme, alg biyolojisi araştırmalarını yirmi birinci yüzyıla taşımak ve biyoyakıt üretmek için alg biyokütle sistemlerinin en büyük potansiyelini gerçekleştirmek için hipotezler, araştırma hedefleri ve stratejileri dahil olmak üzere NAABB alg biyolojisi programını açıklamaktadır.


Chara: Oluşum, Yapı ve Üreme | Yosun

Chara, sığ su havuzlarında, tanklarda, göllerde ve yavaş akan suda batık bulunan tatlı su, yeşil algdir. C. baltica acı sularda yetişirken, C. fragilis ise kaplıcalarda bulunur. Chara çoğunlukla sert tatlı suda bulunur, organik madde, kalsiyum bakımından zengindir ve oksijenden yoksundur. Chara bitkileri genellikle kalsiyum karbonat ile kaplanır ve bu nedenle yaygın olarak taş şırası olarak adlandırılır.

Chara, kükürt bileşiklerinin varlığı nedeniyle genellikle hoş olmayan soğan benzeri koku yayar. C.hati toprakta sürünerek yetişir C.nuda ve C.grovesii dağlarda,C.wallichii ve C.liydropitys ovalarda bulunur.

Hindistan'da Chara, yaygın Hint türleri olan yaklaşık 30 türle temsil edilir:

C. zeylanica, C. braunii, C. gracilis, C.hati ve Csgymnoptiy vb.

Chara'nın Yapısı:

Chara'nın thallusu dallı, çok hücreli ve makroskopiktir. Tallus normalde 20-30 cm'dir. yüksekliktedir, ancak genellikle 90 cm ila l m'ye kadar çıkabilir. C.hati gibi bazı türler küçüktür ve 2-3 cm olabilir. uzun. Bitkiler görünüşte Equisetum'a benziyor, bu nedenle Chara'ya genellikle sucul atkuyruğu denir. Tallus esas olarak rizoidlere ve ana eksene ayrılır (Şekil 1).

Rizoidler:

Rizoitler beyaz, iplik benzeri, çok hücreli, tek sıralı ve dallı yapılardır. Köksaplar, ana eksenin tabanında veya alt düğümlerin periferik hücrelerinden oluşan rizoidal plakalardan kaynaklanır. Rizoidler, eğik septa varlığı ile karakterize edilir (Şekil 2).

Rizoitlerin uçları, statolitler olarak işlev gören çok küçük katı parçacıklara sahiptir. Rizoitler apikal büyüme gösterir. Rizoidler, bitkinin alt tabakaya, yani çamur veya kuma bağlanmasına, minerallerin emilmesine ve bitkilerin vejetatif çoğalmasına, bulbil ve ikincil protonema oluşturarak yardımcı olur.

Ana Eksen:

Ana eksen dik, uzun, dallanmış ve düğümlere ve internodlara ayrılmıştır. Boğum arası tek, çok uzun veya dikdörtgen hücreden oluşur. Bazı türlerdeki düğümler arası hücreler, korteks adı verilen tek hücreli kalın bir tabaka ile çevrelenebilir ve bu türlere kortikat türleri adı verilir. T

kortikal tabakanın bulunmadığı türlere ekortikat türleri denir (Şekil 3 A, B). Düğüm, 6-20 periferik hücre ile çevrili bir çift merkezi küçük hücreden oluşur (Şekil 3 C). Merkezi hücreler ve periferik hücreler, tek bir düğüm başlangıç ​​hücresinden ortaya çıkar.

Düğümlerde aşağıdaki dört tür eklentiyi geliştirin:

(ben) Sınırlı büyüme dalları.

Sınırlı büyüme dalları, ana eksen düğümlerinin periferik hücrelerinden veya sınırsız büyüme dallarında 6-20'lik turlarda ortaya çıkar. Bunlara dalcıklar, birinci dereceden dallar, birincil yanallar veya yapraklar da denir. Bu dallar 5-15 düğüm oluşturduktan sonra büyümeyi durdurur ve bu nedenle sınırlı büyüme dalları olarak adlandırılır. Stipülodlar ve üreme yapıları bu dalların düğümlerinde oluşur.

(ii) Sınırsız büyümenin dalları:

Sınırsız büyüme dalları, sınırlı büyüme dallarının aksillerinden çıkar, dolayısıyla bunlara yardımcı dallar veya uzun yan dallar da denir. Bunlar düğümler ve internodlar olarak ayrılır. Düğümlerde birincil yanalları taşırlar ve bu dallar ana eksen gibi görünür. Büyümeleri de ana eksen gibi sınırsızdır.

Sınırlı büyüme dallarının bazal düğümü, stipulod adı verilen kısa, oval, sivri tek hücreli büyümeler geliştirir. Chara türlerinin çoğunda, örneğin, C. burmanica, her düğümdeki nokta sayısı, birincil yanalların sayısının iki katıdır, bu türlere iki koşullu denir.

Bazı Chara türlerinde, örneğin, C. nuda ve C. braunii, her düğümdeki nokta sayısı, o düğümdeki birincil yanalların sayısına eşittir, bu türlere birim tip denir. Her bir düğümde bir turda stipulodlar bulunduğunda, türler haplostephanous ve her düğümde iki whorls olan diplostephanous olarak adlandırılır (Şekil 4 A, B).

Birçok Chara türü, örneğin C. aspera, C. inferma, korteks hücreleri tarafından kaplanmış ana eksenin düğümler arası hücrelerine sahiptir. Bu tür türlere kortike türler denir.

Korteks dikey olarak uzun dar hücrelerden oluşur. Boğum arasının alt yarısına inen üst düğümden gelişen kortikasyonlu filamentlerle uzunluğunun yarısına kadar olan internod, filament adı verilen alt düğümden geliştirilen filamentlerle kaplıdır. Artan ve azalan filamentler, boğum ortasında buluşur. Kortekssiz T türleri, örneğin C. corallina, ekortikasyonlu türler olarak adlandırılır.

Chara'nın Hücre Yapısı:

Chara'nın ana ekseni esas olarak iki tip hücreden oluşur:

Düğüm hücreleri boyut olarak daha küçüktür ve izodiametriktir. Hücreler yoğun sitoplazmiktir, birkaç küçük elipsoidal kloroplast ile tek çekirdeklidir. Merkezi vakuol gelişmemiştir, bunun yerine birçok küçük vakuol mevcut olabilir. Sitoplazma, dış eksoplazma ve iç endoplazmada farklılaştırılabilir (Şekil 5 A).

Düğümler arası hücreler çok uzundur. Sitoplazma, büyük bir merkezi vakuol etrafında bulunur. Hücreler çok çekirdeklidir ve birçok diskoid kloroplast içerir. Sitoplazma ayrıca dış eksoplazma ve iç endoplazmaya ayrılır. The endoplasm shows streaming movements (Fig. 5 B). The cell walls between the nodal cell and inter-nodal cells are porous to help in cytoplasmic continuity between cells.

Reproduction in Chara:

Reproduction in Chara takes place by vegetative and sexual methods. Eşeysiz üreme yoktur.

(i) Vegetative Reproduction in Chara:

Vegetative reproduction in Chara takes place by following methods:

The bulbils are spherical or oval tube-like structures which develop on rhizoids t . C. aspora or on lower nodes of main axis e.g., C. baltica. The bulbils on detachment from plants germinate into new thallus (Fig. 6 A).

In some species of Chara e.g., C. stelligna, on the lower nodes of main axis develop multicellular star shape aggregates of cells (Fig. 6 B). These cells are full of amylum starch and hence are called Amylum stars. The amylum stars do detachment from plants develops into new Chara thalli.

(C) Amorphous bulbils:

The amoiphous bulbils are group, many cells, irregular in shape which develop on lower node main axis e.g., C. delicatula or on rhizoids e.g., C. fragifera and C. baltica. The amorphous bulbils are perennating structures, when the main plant dies under unfavorable conditions these bulbils survive and make Chara plants on return of favourable conditions.

(NS) Secondary Protonema:

These are tubular or filamentous structure which develops from primary protonema or the basal cells of the rhizoids. The secondary protonema like primary protonema form Chara plants.

Sexual Reproduction in Chara:

The sexual reproduction in Chara is of highly advanced oogamous type. The sex organs are macroscopic and complex in organization.

The male sex organs are called antheridium or globule and the female oogonium or nucule. Most of the Chara species are homothallic i.e., the male and male sex organs are borne on the same nodes, (Fig. 7) e.g., C. zeylanica. Some species e.g., C. wallichii are heterothallic i.e., male and female sex organs are borne on different plants.

The sex organs arise on the branches of limited growth or primary laterals, the nucule above the globule. The development of globule and nucule takes place simultaneously but species globule matures before nucule (Fig. 7 A, B).

The globule is large, spherical, red or yellow structure.

Development and Structure:

The early development of globule and nucule is similar. The pripheral cell of the lower node of the primary lateral divides periclinally to form and an inner cell. The outer cell functions as antheridial initial and the lower cell again divides a periclinal division. Out of these three cells formed, the lowermost functions as inter-nodal cell the middle forms basal node, the uppermost functions as the antehridial initial (Fig. 8 A, B).

The middle basal node cell divides to make 5 peripheral cells. Out of these five peripheral cells, the upper one develops into oogonium, two lateral ones form unicellular bracteoles and two lower ones, one on either side of oogonium forms cortex or remains non-functional (Fig. 8 C, D).

The antheridial initial divides by transverse division to make basal pedicel cell and a terminal antheridial mother cell (Fig. 9 A, B). The pedicel cell does not divide further and forms pedicel or stalk of mature antheridium. The antheridial mother cell enlarges and divides by two successive vertical division at right angle to each other to make a quadrant (Fig. 9 C-D).

All these four cells divide by a transverse wall to make eight cells or octant stage. Each eel of the octant divides periclinally and forms two layers of eight cells each.

The cells of inner or outer layer divide periclinally to make three radial layers of eight cells each. The outermost eight cells enlarge laterally to form a curved plate of eight shield cells (Fig. 9 E, F). The cells of the middle layer elongate towards centre to make eight rod-shaped manubrial cells (Fig. 9 F).

The cells of the inner layer function as eight primary capitulum cells. Each primary capitulum cell divides to form six secondary capitulum cells. Sometimes the secondary capitulum cells divide to make tertiary capitulum cells.

Each capitulum cell divides repeatedly to form 2-4 long, multicellular, branched or un-branched antheridial Filaments or sperinatogenous filaments (Fig. 9 G-H). The antheridial filament has up to 250 uninucleate cells. These cells function as sperm mother cell and each cell gives rise to a single spirally coiled, uninucleate, bi-flagellated antherozoid (Fig. 9 J-L).

The mature globule thus is made up of 8 curved shield cells, 8 elongated manubrial cells, 8 centrally located primary capitulum cells and 48 secondary capitulum cells. The secondary capitulum cells give rise to many antheridial filaments. Each sperm mother cell forms a single bi-flagellated antherozoid (Fig. 9 K).

Liberation of Antherozoids:

At maturity the shield cells of antheridium separate from each other exposing antheridial filaments in water. The sperm mother cell gelatinizes to liberate the antherozoids.

The nucule of Chara is large, green, oval structure with short stalk. It is borne at the node of the primary lateral. It lies just above the globule in homothallic species.

Development and Structure:

The upper peripheral cell of the basal node of the antheridium functions as the oogonial initial. The oogonial initial divides by two transverse divisions to make three celled filament. It has lower pedical cell, the middle nodal cell and the upper oogonial mother cell (Fig. 10 A-C).

The pedicell does not divide further and makes pedicel of the oogonium. The middle nodal cell under many vertical divisions to make five sheath cells or peripheral cell which surrounds the central cell (Fig. 10 D-F). The central cell does not divide and functions as the node of the oogonium.

The oogonial mother cell elongates vertically and divides by transverse division to make lower small stalk cell and an upper large oogonium. The oogonium contains uninucleate ovum or egg (Fig. 10 G, H). The peripheral cells or five sheath initials elongate and divide by transverse division to make two tiers of five cells each.

The five upper tier cells from coronary cells which form the corona of nucule. The five lower tier functions as tube cells, the tube cells elongate and get spirally twisted in clockwise directions on oogonium. The nucleus migrates on lower side and receptive spot develops at the tip of oogonium. Large amount of starch and oil get deposited in oogonium.

The mature nucule is attached to the node by the pedicel cell. The nucule is surrounded by five tube cells. The tips of tube cells from corona at the top of nucule. The oogonial cell possesses a single large egg or ovum. The nucule contains large amount of starch and oil. The receptive spot is present at the upper part of nucule.

When the oogonium is mature, the five tube cells get separated from each other forming narrow slits between them.

Antherozoids are chemotactically attracted towards ovum. The antherozoids enter through these slits and penetrate gelatinized wall of the oogonium. Many antherozoids enter oogonium but one of those fertilizes the egg to make a diploid zygote. The zygote secretes a thick wall around itself to make oospore.

The mature oospore is hard, oval, ellipsoid structure which may be brown e.g., C. inferma, black e.g., C. corallina or golden brown e.g., C. flauda. The oospore inside contains a diploid nucleus and many oil globules in cytoplasm.

On maturity of oospore the inner walls of tube cells get thickened, suberised and silicified. The oogonial as well as oospore walls become thick. The oospore nucleus moves towards the apical region. In advanced stage the outer walls of the envelope or sheath cells fall off and the inner parts remain attached to mature oospore in form of ridges.

Germination of Oospore:

The oospore germinates when favourable conditions appear. The diploid nucleus present in apical colourless region divides by meiosis forming four haploid daughter nuclei (Fig. II A-B).

At this stage a septum divides oospore into two unequal cells. The upper smaller apical cell contains a single nucleus and the large basal cell contains three nuclei. The three nuclei of basal cell degenerate gradually. The oospore apical cell divides by longitudinal division to make a rhizoidal initial and protonemal initial (Fig. 11 D).

The rhizoidal initial shows positive geotropism and forms primary rhizoid, the protonemal initial shows negative geotropism and forms primary protonema. The primary protonema differentiates into nodes and internodes. The peripheral cells of the basal node give rise to rhizoids and secondary protonema. The peripheral cells of the upper nodes give rise to lateral branches (Fig. 11 E-I).

Life Cycle of Chara:

The plant body of Chara is haploid. The vegetative reproduction takes place by the formation of amylum stars, bulbils and secondary protonema. Eşeysiz üreme yoktur. The sexual reproduction is advanced oogamous type.

The male and female sex organs are globule and nucule respectively. After fertilization a diploid spore is formed. At the time of germination diploid oospore nucleus divides to make hapoid nuclei and haploid Chara plant. Thus the life cycle of Chara a predominantly haploid type (Fig. 12, 13).


3. Blue-Green Algae

Technically, Blue-Green Algae isn’t an alga but a cyanobacteria that’s also called Slime or Smear Algae, and for good reason.

Blue-Green Algae grow fast and cover everything in sight, coming off in sheets when attempting their removal. It’s both slimy and stinky, giving off an unpleasant fishy odor.

When I say it can cover everything in sight, I mean everything including the substrate of your tank and can accumulate as a foamy scum at the surface of the water.

In terms of color it can be green, blue, brown or reddish purple.

They’re also able to photosynthesize and as a nitrogen-fixing bacterium they can use up your aquarium’s entire supply of nitrogen.

What Causes It?

As with many other types of algae that I’m going to discuss in this article, the causes of Blue-Green Algae are:

  • Excess light can cause these cyanobacteria to thrive
  • Excess waste from overfeeding your fish and a lack of water changes
  • Introducing items into the aquarium that were contaminated with Blue-Green Algae.

I mentioned that Blue-Green Algae can fix nitrogen, so they can appear even in well-maintained and mature tanks.

How to Remove It?

Unfortunately, once Green-Blue Algae appears in your tank, it’s not easy to eradicate.

Here are some things you can try if you notice GBA algae in your tank:

  • Reduce/completely block light
  • Frequent partial water changes
  • Physical removal (scrape glass, scrub rocks, vacuum the substrate)
  • Use Erythromycin.

Algae eaters unfortunately will not eat Green-Blue Algae, so you’re stuck with physically removing it or dosing it with products containing Erythromycin.

To prevent algae growth, take regular maintenance of your tank seriously. Avoid overfeeding your fish as an excess of nutrients can cause all sorts of algae blooms.


Çözüm

It is our hope that ecologists and taxonomists from the Pacific region and around the world will find this database useful for collaborative and comparative work on large biogeographic scales. The DNA sequences, in particular, should enable scientists to compare samples collected anywhere in the world to those found in the Hawaiian Islands. Detailed images and habitat data provide additional information to confirm DNA-based identifications and enable comparisons of habitat characteristics from different regions of the world. While HADB currently contains primarily members of the red algae, we expect to soon increase the number of accessions of other macroalgae (green and brown) and microalgae collected in the Hawaiian Islands. Use of HADB by laboratory members has demonstrated its value as a LIMS for organizing the diverse data types that are generated through organism-based biodiversity surveys.


Algal Biosystems and Biotechnology

Our work is linked to the algae biotechnology sector and our goal is to develop algae and their derivatives into innovative green and clean technologies. We work collaboratively across research, government and industry sectors.

Algae are marine plants that are critical for the planet’s wellbeing: they produce half the oxygen we breathe and contribute to climate stability. In our research group, we work with macroalgae such as seaweed and kelp, and microalgae, which are microscopic marine plants.

Algae hold great promise for tackling the global need for sustainability, food security and energy security. They are a source of biomass for biofuels, chemicals, agriculture and aquaculture feedstocks, fertilisers, cosmetics, nutraceuticals and pharmaceuticals.

We conduct interdisciplinary research and bring together knowledge and expertise in algal physiology, genetic and metabolic engineering, physics, chemistry and biochemistry to drive innovation in the following areas:

  • Large, commercial-scale microalgal biomass cultivation in bioreactors
  • Algal biomass harvesting and processing methods
  • Genetically engineered, biotech-ready microalgal strains
  • Algae-based biodegradable plastics
  • Development and biomanufacture of therapeutics from algae under GMP Lite conditions
  • Bioremediation systems for wastewater and solid waste treatment
  • Roof top algae farms
  • Living algae buildings

Professor Peter Ralph: My team is called the Algal Biosystems and Biotechnology team. We are involved in using algae as a way of adapting solutions to industry to solve their problems.

Our research has a range of opportunities to both address mitigation and adaptation, so we can help to address climate change by producing new products that are carbon negative or carbon neutral that take atmospheric carbon and produce industrial products, whether that’s pharmaceuticals, cosmetics, fuels, feed, food – all of these products are going to help us mitigate climate change. We’re starting to make plastics using algae and these plastics can cover a whole range of different industries.

The second exciting thing we’ve started doing is working with the Biologics Innovation Facility, and this is where we’re putting pharmaceuticals into microalgae and we’re adapting microalgae as a form of producing high-grade pharmaceuticals and nutraceuticals.

Currently, we’re working on a really exciting project in Southeast Asia where we’re developing plastics and a range of other products to help farming villages, coastal farming villages, get out of poverty. What we’re giving is a range of new commercial products that the families will then be able to have a greater income, they’ll be able to send their kids to school this is going to transform their societies and it’s also going to be sustainable, it’s going to prevent the plastic pollution in Southeast Asia, so this is really exciting.

Into the future, the algae biotech and biosystems team is going to have a very strong industry focus. We’re very embedded with a range of industry partners now, but what I want to see is I want to see a porous movement of researchers from our institute working in industry for a period of time. I want industry people coming in and doing a secondment in C3. This is going to give us a really powerful, nuanced understanding of what industry needs and we’re going to be able to translate our research into society much more quickly.

Deep Green Biotech Hub

Lucy: UTS, the Climate Change Cluster and through the Deep Green Biotech Hub are helping to unlock the future of algal biotechnology in order to provide sustainable solutions for our future. The Climate Change Cluster is an interdisciplinary research institute with expertise in algal biotechnology, engineering and informatics, which means that we’re perfectly positioned to work with a range of industry partners to develop real-world solutions and innovation adoption.

Peter: The bio-economy has to drive the future of society, because we have to have sustainable production of food, fuel. Once the population reaches 9 billion people, we cannot be using unsustainable production systems. The bio-economy is all agricultural production that brings together sustainable products to market. Now, at the moment, that could be sugarcane, that could be maize, wheat, but algae will become a part of that bio-economy that can deliver specialised products, and that’s the exciting part. Industrial biotech, pharmaceutical biotech, they’re the parts of the bio-economy that algae can really dominate. The algal bio-economy we’ve modelled to be worth probably a billion dollars by 2025. That’s going to be dominated with production through pharmaceuticals, but by 2030, we’ll have agricultural biotech growing. So, a billion dollars is a small market, but in the next 10 years, it will grow significantly.

Lucy: Our collaborations with industry can take several forms. For example, we could act as advisors, develop specific research projects to solve a problem, or also develop broad corporate sustainability practices.

Mark: Collaborating with the Deep Green Biotech Hub’s been really great, because they have lots of really smart people who can address different problems in different ways. So, one person may have part of a solution but when we work together, we can come up with something brand new. In sustainable fashion, we’re always looking to build the circular economies. The problem you find is that most of the time, the system that you use is broken. Biotechnology and algae give us a way of rebooting an entire system. As a fashion designer, it’s a very innovative thing to be working with scientists. Working with the Deep Green Biotech Hub at UTS has been really great, because we’ve been able to get access to science and technology we would never normally see or understand.

Peter: Industry is understanding that it needs to be sustainable, and it’s struggling to find the opportunities. I think algae offers that opportunity to be sustainable, and there’s a lot of interest in the space. There’s a lot of investment capital out there come and meet us and we’ll show you what the current capacity is, we’ll understand what your business requirements are and we’ll be able to come up with a solution for you.

We are the founding team for the NSW Deep Green Biotech Hub, supported by the NSW Department of Industry. During the 2018 Vivid Sydney festival of light, we installed our Living Lights installation, a 'forest' made entirely of living breathing algae, to raise awareness of a sustainable algae-based future. Living Lights was the first living installation at the festival.

Research capacity

In order to bring mass-scale algal cultivation closer to reality, it is crucial to understand how abiotic environmental parameters influence algal physiology. We use a matrix of environmental photo-bioreactors (ePBRs) to address key commercialisation roadblocks. The ePBRs are used to simulate environmental conditions, such as irradiance, temperature and carbon availability, at prospective large-scale algal facilities within a controlled laboratory setting. Algal physiological response is measured in terms of chlorophyll fluorescence, oxygen evolution and biomass productivity. Using this approach it is possible to:

  • Assess algal biomass productivity with non-invasive optical technology,
  • Investigate the synthesis of various bio-products,
  • Optimise algal growth conditions,
  • Select the appropriate algal species for a specific environment, and
  • Anticipate and overcome obstacles to algal growth, such as photo-inhibitive irradiance levels or carbon limitation.

We are actively looking to explore opportunities for engagement with industrial and academic partners.

Watch: Diatoms in the Data Arena with Dr Raffaela Abbriano Burke

One application of the Data Arena is the visualisation of large and complex data set, like the one you see here, which is a gene expression network. Scientists at C3 are using these networks to identify important genes that are essential for certain functions within the cell, or genes that are responsible for the production of useful metabolites. The network you see here represents genes in the genome of a marine diatom, which is a type of micro-algae that plays a key ecological role in the world’s oceans, and also are being explored for biotech applications. So, each circle within the network represents a gene in the genome, and the closer these circles are to one another, the more similar the response of those genes under a particular condition. So, each cluster of circles represents a group of genes that respond similarly, and therefore may share a biological function, so, scientists can look at these gene clusters or hubs as a starting point to infer the function of unknown genes. At C3, we’re using gene expression information to explore the genomes of many types of micro-algae, and these will potentially have some biotechnology applications or use in other sustainable industries.

Üyeler

Group leader

Peter Ralph - Group Leader | C3 Executive Director | aquatic photosynthesis photobiology bio-optics algae-biofactories

Raffaela Abbriano Burke | Honorary | Biology, Marine Biology, Marine Biology

Audrey Commault | Research Associate | biotechnology molecular biology biochemistry electrochemistry

Chris Hall | Research Associate | Biochemistry and Genetics, Plant Biology

Tim Kalkhe | Honorary | Bioinformatics and computational biology

Manoj Kumar | DECRA Fellow | Agriculture, Plant Biochemistry, Marine Biotechnology

Unnikrishnan Kuzhiumparambil| Postdoctoral Research Associate | analytical chemistry

Leen Labeeuw | Research Associate | Biochemical engineering, environmental technology, biology

Tony Larkum | Emeritus Professor | plant physiology algal photosynthesis light-harvesting proteins photosynthetic efficiency

Janice McCauley | Research Fellow I molecular biology bioavailability bioassays novel foods and pharmaceuticals

Mathieu Pernice | Senior Research Fellow | symbiosis molecular physiology genomics genetic engineering of microalgae

David Suggett | Professor | active fluorescence photosynthesis alternative electron sinks nutrient limitation reactive oxygen

Donna Sutherland | Research Fellow | algal-based bioremediation

Jack Adriaans | PhD Student | Microbial Bioremediation and Biotransformation of phenolic compounds in Industrial Effluent

Rachel Alderdice | PhD Student | Revealing the mechanistic basis for coral hypoxia sensitivity versus tolerance via coupled transcriptomics-metabolomics platforms.

Harvey Bates | PhD Student | The Energetics of photosynthesis to understand stress response of microalgae

Fateme Mirakhorli | PhD Student | Integrated Microfluidic Systems for Algal Research

Sean Macdonald-Miller | PhD Student | Exploring the genetic basis for increased pigment biosynthesis in the marine diatoms Phaeodactylum tricornutum and Thalassiosira pseudonanna

Amelia Pezzano | PhD Student | Algae as a New, Alternative Source of Cellulose Fibres for use in Textiles

Shawn Price | PhD Student | Developing Next Generation Algal Bioplastic Technology

Kanoknate (May) Supasri | PhD Student | Characterisation of Photosynthetic Apparatus of Symbiodinum Exposed to Bleaching Condition

Lorenzo Barolo | PhD Candidate | Glyco-engineering of therapeutic proteins from microalgae

Iurri Bodachivskyi | PhD Student | Acid-catalysed conversion of algal biomass into value added small molecules

Jestin George | PhD Candidate | The green horizon for biotech: a genome editing approach

John Hanna | Honours Student | Investigating C. vulgaris biomass production and nutrient uptake in photobioreactors

Annalisa Humphries | Honours | Bioactivity screening of micro and macro algae

Kenji Iwasaki | PhD Student | Investigation into the effect of light quality on secondary metabolite production by microalgae

Dale Radford | PhD Student | Optimisation of N. oculata biomass productivity under different environmental conditions in photobioreactors https://opus.lib.uts.edu.au/handle/10453/90056

Margaret Ramarajan | PhD Student | Algal Transformation Techniques

Nhan-An Tran | PhD Student | Bioflocculation of the green alga N. oculata by using a member of its own bacterial consortium

Oksana Vronska | PhD | Developing a harvesting process for algal biomass production

Navpreet Kaur Walia | PhD Student |Functional Profiling and Classification of the Algal Strains Based on Cellulose Degradation Efficiency

Peter Wood | PhD Student | Development of continuous and integrated system for anaerobic digestion and microalgal culturing

Facilities

Environmental photobioreactors (ePBRs)

Fully-controlled algal growth environment:

  • Light delivery
  • Sıcaklık
  • Aeration and stirring
  • CO2 delivery
  • Nutrient dosing

Optical probes

Fast-response, high-sensitivity pH, pO2 and pCO2 sensors

Quantify photosynthesis rates, gas exchange and carbonate chemistry

Fluorometers

Multi-colour PAM, Hex PAM, Imaging PAM, Microscopy PAM, Pocket PAM, Water PAM

Fast Repetition Rate Fluorometers

Spectrofluorometers (Cary Eclipse)

Quantify photosynthetic processes and algal health

Algae culturing facilities

Incubators and light/temperature-controlled rooms

PC2/AQIS accredited work areas

Molecular biology facilities

PCR and Real Time quantitative PCR machines

Next Generation Sequencing system (MiSeq)

Electroporation device for genetic transformation of microalgae

Chemical analysis tools

Microscopy and cytometry

High-resolution light microscope (DeltaVision OMX Blaze)

Inverted fluorescence microscope (Nikon Ti)

Laser-scanning confocal microscope (Nikon A1)

Single-cell isolation flow cytometer (BD Biosciences Influx)

Yayınlar

Bodachivskyi, I., Kuzhiumparambil, U. & Williams, D.B.G. 2018, 'Acid-Catalyzed Conversion of Carbohydrates into Value-Added Small Molecules in Aqueous Media and Ionic Liquids.', ChemSusChem. View/Download from: Publisher's site

Commault, A.S., Laczka, O., Siboni, N., Tamburic, B., Crosswell, J.R., Seymour, J.R. & Ralph, P.J. 2017, 'Electricity and biomass production in a bacteria-Chlorella based microbial fuel cell treating wastewater', Journal of Power Sources, vol. 356, pp. 299-309. View/Download from: UTS OPUS or Publisher's site

Tran, N.A.T., Seymour, J.R., Siboni, N., Evenhuis, C.R. & Tamburic, B. 2017, 'Photosynthetic carbon uptake induces autoflocculation of the marine microalga Nannochloropsis oculata', Algal Research, vol. 26, pp. 302-311. View/Download from: UTS OPUS or Publisher's site

Chekli, L., Corjon, E., Tabatabai, S.A.A., Naidu, G., Tamburic, B., Park, S.H. & Shon, H.K. 2017, 'Performance of titanium salts compared to conventional FeCl3 for the removal of algal organic matter (AOM) in synthetic seawater: Coagulation performance, organic fraction removal and floc characteristics.', Journal of environmental management, vol. 201, pp. 28-36. View/Download from: UTS OPUS or Publisher's site

Collaborators

Dr Susan Blackburn | Head of National Algae Culture Collection | CSIRO

Professor Ben Hankamer | Head of Chemistry and Structural Biology Division | University of Queensland

Professor David Kramer | Professor in Photosynthesis and Bioenergetics | Michigan State University

Professor Michael Kühl | Professor in Aquatic Microbial Ecology | University of Copenhagen

Professor John Raven | Emeritus Professor | University of Dundee

Algal Biosystems and Biotechnology volunteering projects

Opportunities for volunteers within the C3 Algae Biosystems and Biotechnology team

The Algae Biosystems and Biotechnology team combines experience in algae with a strong background in cellular and molecular biology as well as engineering to provide research-based solutions focusing on the development of the next generation of bioplastics, agricultural biostimulants, nutraceutical, food and animal feed, pharmaceutical and other high value products from microalgae.

The research team is also part of the Deep Green Hub, which brings together researchers, SMEs, industry, start-ups, students and other stakeholders to lead NSW to the forefront of algae-based biotechnology innovation in Australia.

The Algae Biosystems and Biotechnology research team offers opportunities to undergraduate students and volunteers to assist in research and outreach projects under the supervision of graduate students and staff members. Students and volunteers should expect to be assisting in the growing, harvesting and processing of algae as well as regular laboratory maintenance, including media preparation, solutions and sampling of cultured algae for analysis.

Goals of the Volunteer Program

  • Familiarize students with an algae biotechnology research laboratory
  • Offer students an opportunity to gain relevant laboratory skills and contribute to scientific projects.

    At least one academic session (

Preferred experience
2 years of undergraduate education including courses in chemistry, cell biology, microbiology or an equivalent combination of education and experience. Current UTS students are given preference.

Academic Year Application
There are limited number of volunteer positions open for UTS students in the Climate Change Cluster. There is a competitive application process to fill these positions, including interviews for those short-listed. In your email application, please include (1) an up to date resume (2) most recent academic transcript and (3) a cover letter which describes your motivation(s) for volunteering. Additional information, such as details of academic referees, may also be beneficial.

Application deadlines for volunteering positions are:

  • 1st February application deadline for a March/April start
  • 1st June application deadline for a July/August start
  • 1st November application deadline for a negotiable Summer start

Once received, applications will be reviewed and successful applicants interviewed on a quarterly basis. We apologies for any delays, but this procedure allows us to manage the volume of applications and connect the right application with the right project.


Paeophyta (Brown Algae)

Brown algae are among the largest species of algae, consisting of varieties of seaweed and kelp found in marine environments. These species have differentiated tissues, including an anchoring organ, air pockets for buoyancy, a stalk, photosynthetic organs, and reproductive tissues that produce spores and gametes. The life cycle of these protists involves alternation of generations. Some examples of brown algae include sargassum weed, rockweed, and giant kelp, which can reach up to 100 meters in length.


3 Most Common Types of Pond Algae

Pond algae is often a catch-all for all aquatic plants and aquatic plant related problems. However, not all aquatic plants are algae. Also, not all algae in a pond is created equal when it comes to how desirable or undesirable it is in your pond.

Part of the reason many call all aquatic plants pond algae is because even experts differ on what to call or classify algae. Defining algae in a pond is very difficult, but basically, algae is a simple organism that can be composed of one cell or many cells grouped together in a colony. There are three basic types of pond algae:

Planktonic Algae

Planktonic pond algae are single-celled, microscopic plants which are distributed worldwide. Blooms can be bright green, pea soup looking or even a blood red color. They are the base of the food chain, and a healthy existing pond or well prepped new pond must have planktonic algae as a food source.

Filamentous Algae

Filamentous pond algae are called many things such as pond scum or moss, and they are typically found at the surface in the form of greenish mats. Typical growth begins on the edges of ponds and will slowly rise until it arrives at the surface. This series of cells joined together has a slimy, cottony or course texture. It can look like the stringy masses covering the Algae Monster or “scum” photos to the right. Filamentous algae in a pond will grow where there are higher levels of calcium and phosphorus. It is common to have this type of algae encouraged after ponds are limed to enhance fish production. Filamentous pond algae typically are of little or no value to your pond.

Attached-Erect Algae

Attached-erect pond algae are non-rooted but dense. A misconception is that it looks like a higher vascular plant, which causes confusion. It typically has a gritty and bristly texture and is not much use to the overall pond health. Blue-Green algae is often the biggest culprit when it comes to “pond scum” problems. Recently, it has been reclassified in the Monera Kingdom which consists of bacteria instead of being classified with other types of algae because the blue-green algae relates more closely to bacteria than other forms of algae. Within the blue-green algae grouping, there can be several varieties that can have many different colors such as red, brown, or yellow. Blue-green algae are nitrogen-fixing organisms and only need nitrogen and carbon dioxide to live, both very prevalent in most ponds. When there is a blue-green algae bloom, it forms dense masses on the surface of the pond and can cover the entire body of water. In fact, it is believed that the Red Sea was given its name from a red species bloom of blue-green algae.


Reproduction in Algae

Reproduction in algae can be vegetative, asexual, or sexual. Vegetative reproduction occurs through fragmentation, asexual occurs through formation of spores and binary fission, whereas sexual reproduction takes place by fusion of two haploid gametes. Some algal species can reproduce by more than one means depending upon the environmental conditions. Here's more about the reproductive process in algae.

Reproduction in algae can be vegetative, asexual, or sexual. Vegetative reproduction occurs through fragmentation, asexual occurs through formation of spores and binary fission, whereas sexual reproduction takes place by fusion of two haploid gametes. Some algal species can reproduce by more than one means depending upon the environmental conditions. Here’s more about the reproductive process in algae.

Algae (singular: alga) are autotrophic organisms that can carry out the process of photosynthesis. As of now, more than 30,000 species of algae are identified. Though algae possess chlorophyll similar to the green plants, they lack true roots, rhizoids, and leaves. Hence, they are not categorized as plants rather they are considered as a different organism altogether.

Bizim için yazmak ister misiniz? Eh, kelimeyi yaymak isteyen iyi yazarlar arıyoruz. Bizimle iletişime geçin ve konuşalım.

The structure of algae can vary from simple unicellular (for example, Micromonas) to complex multicellular (for example, Kelps) forms. Usually, algae are found in any type of habitat: freshwater, marine water, swampy areas, moist soil and rocks. Based on the characteristic features, there are four major types of algae, namely cyanobacteria, green algae, red algae, and brown algae.

Procreation in Algae

The reproduction of algae can be discussed under two types, namely asexual reproduction and sexual reproduction. The former type refers to reproduction in which a new organism is generated from a single parent. In case of the sexual type, two haploid sex cells are fused to form a diploid zygote that develops into an organism. Let’s discuss in brief about the vegetative, asexual, and sexual reproduction in algae along with examples.

Vejetatif üreme

Vegetative breeding in algae is quite diverse. Some unicellular forms of algae like Euglena reproduce by binary fission, in which the parent cell divides (longitudinal or transverse) into two similar parts. These two cells develop as organisms and are similar to the parent cell. Fragmentation is a process that is classified under vegetative reproduction in algae. It occurs in sargassum and other colonial algae, whereby the parent cell divides into two or more fragments that grow into new organisms.

Eşeysiz üreme

Asexual reproduction occurs by the formation of spores the algal species Klamidomonalar ve klorella reproduce by this method. Depending upon the algal species, the spores can be produced in normal or specialized cells. They are either motile or non-motile. Different types of spores are zoospores, synzoospores, aplanospores, hypnospores, autospores, and tetraspores.

Eşeyli üreme

As mentioned earlier, sexual reproduction takes place by the union of male and female gametes. The gametes may be identical in shape, size, and structure (isogamy) or different (heterogamy). Some of the simplest forms of algae like Spirogyra reproduce by the conjugation method of sexual reproduction. In the process of conjugation, two filamentous strands (or two organisms) of the same algae species exchange genetic material through the conjugation tube. Among two strands, one acts as a donor and another behaves as a receiver. After exchanging the genetic material, two strands separate from each other. The receiver then gives rise to a diploid organism.

In the higher forms of algae, for example Ulva ve Laminaria, an alternation of generation is usually observed. Both asexual and sexual reproduction occur in such organisms. Thus, the mature forms of haploid organisms called gametophyte and diploid organisms called sporophyte are present in the life cycle. If gametophyte and sporophyte organisms are similar in appearance, then they are referred to as isomorphic, whereas algae with different gametophyte and sporophyte forms are called heteromorphic.

The gametophyte produces haploid gametes by mitosis cell division, which unite to form diploid zygote that develops into a sporophyte. The sporophyte then undergoes meiotic cell division to give rise to haploid spores, which grow into gametophytes. This way, the gametophyte and sporophyte generations alter with each other.

İlgili Mesajlar

Red marine algae, a type of marine algae are used for treating many diseases, and are believed to be capable of boosting the immune system. Know more about this algae.

According to the Carl Linnaeus system of classification, the 5 kingdoms of living things are Monera, Protista, Fungi, Plantae and Animalia. Read on to understand more.

Botany, biophysics, ecology and agriculture are some of the branches of biology and here, we shall take a look at these branches in brief.


Videoyu izle: Milyonda Bir Görülen Özelliklerle Doğan 10 İnanılmaz Bebek (Haziran 2022).