Биология

Oddělení rozsivek (Bacillariophyta) zahrnuje asi 5000 druhů.

Rozsivky, nebo rozsivky, je nejrozšířenější skupinou řas na Zemi. Rozsivky žijí ve slaných a sladkých vodách, na povrchu sněhu a v horkých gejzírech (při teplotě asi 85 °C), ve vlhkých půdách, na skalách a kůře stromů. Vytvářejí asi 1/2 biomasy Světového oceánu, 2/3 kyslíku produkovaného Světovým oceánem a asi 1/4 veškeré organické hmoty na Zemi.

Jestliže na souši je biomasa rostlin 99% a biomasa živočichů pouze 1%, tak v oceánu je poměr opačný – rostlinná biomasa je pouze 6% a živočišná 94%, tzn. V oceánu je biomasa zvířat téměř 20krát větší než biomasa rostlin. Podle pravidla ekologické pyramidy však každý býložravý živočich musí jíst 10násobek své vlastní tělesné hmotnosti v rostlinách. Tento poměr je zachován díky velmi rychlému tempu rozmnožování planktonních řas, z nichž významnou část tvoří rozsivky.

Za příznivých podmínek se rozsivky dělí 8x denně. Vysoká míra reprodukce je chrání před úplným sežráním zvířaty.

Většina rozsivek, které žijí ve vodě, patří mezi planktonní organismy, které se volně vznášejí ve vodě a jsou pasivně transportovány proudy, ale důležitou roli ve výživě mořských živočichů hrají i bentické (spodní) rozsivky.

Struktura rozsivek

Soubor fotosyntetických pigmentů u rozsivek je stejný jako u hnědých řas. Charakteristická barva zástupců této divize, která se může lišit od zlatožluté po hnědou, je způsobena pomocnými pigmenty xantofyly (xanthin a diatomin) a dalšími karotenoidy.

Rozsivky — velmi malé jednobuněčné organismy (od 4 do 1000 mikronů); někdy tvoří malé kolonie.

Rozsivky nemají celulózovou membránu charakteristickou pro rostlinné buňky. Cytoplazma je oddělena od vnějšího prostředí pouze pružnou buněčnou membránou. Rozsivky žijí v malých elegantních krabičkách (skořápkách). Materiálem krabiček je amorfní oxid křemičitý, který se složením a strukturou nejvíce blíží polodrahokamu opálu. Stěny schránek jsou prostoupeny otvory (póry), jejichž povrch tvoří od 10 do 75 % celkového povrchu skořápky. Skořápky rozsivek jsou zdobeny výstupky a mohou mít složitý, bizarní tvar, který jim dává podobnost se šperky (obr. 1).

Skořápka se skládá ze dvou polovin – spodní (hypotheca) a uzávěru (epithecium). Odtud pochází název rozsivky (z řeckého „diatomos“ – rozdělený na polovinu). Stěny chlopní rozsivek jsou proříznuty mezerou zvanou steh. V oblasti švu je membrána v kontaktu s vodou a vibrace, které jí procházejí, umožňují aktivní pohyb rozsivek ve vodním sloupci a na povrchu dna. Orgánem pohybu rozsivek je tedy sutura. Nemají bičíky.

ČTĚTE VÍCE
Jsou všechny ryby predátory?

Reprodukce

Rozsivky se rozmnožují dělením. V tomto případě jedna dceřiná buňka zdědí víko a druhá – dno, které je přirozeně menší než víko. Rozsivky však nevědí, jak víko doplnit. Rozsivka, která dostala „dno“, ji proto promění v čepici a přidá k ní nové dno (ale bude samozřejmě menší než čepice) – obr. 1i. Díky tomuto zvláštnímu procesu se velikost rozsivek může zmenšit až 3krát! K obnovení velikosti dochází během sexuální reprodukce.

Při zahájení pohlavního rozmnožování rozsivky uvolní své chlopně, pak se některé rozsivky změní na samičí gamety a některé na samčí. Samčí a samičí gamety se spojí do párů a vytvoří auxosporu, která doroste do normální velikosti a vytvoří si novou schránku.

Rozsivky jsou diploidní organismy (2n). Pouze jejich gamety jsou haploidní. Nemají střídání generací charakteristické pro jiné rostlinné organismy.

Rýže. 1. Rozsivky (Diatomaea):

a) pleurosigma; 6) Cymbella; c) navicula (Navicula); d) Synedra; e) tabellarie (Tabellaria); f) rozsivka (Diatoma); g) meridion; h) centrická řasa cyclotella (Cyclatell); i) vegetativní reprodukce (mitóza) u pinnularia; 1 – epitheca; 2 – hypotéka; 3 – list; 4 — pás; 5 – šev; 6 – uzel

Ekologický význam rozsivek. Rezervní látky rozsivek

Rozsivky jsou hlavní potravou mnoha mořských a sladkovodních živočichů, kteří jsou přitahováni rezervní látka rozsivky Tekutý olej s vůní rybího oleje. (Správnější by bylo říci, že rybí tuk má vůni rozsivek.) Drobní korýši žvýkají opálové tobolky rozsivek a ryby (šproty, sardinky, sleď, iwasi, ančovička, treska) je polykají celé. Ti se zase živí dravými rybami, tuleni, kytovci a mořskými ptáky a u všech těchto zvířat získává tuk specifickou vůni rybího tuku. Rozsivek je stejně jako rybí olej bohatý na vitamíny А и D.

Křemíkové obaly rozsivek klesají ke dnu a vytvářejí křemeliny. Z nich se tvoří horniny – diatomity. Diatomit (stativ, brvitá zemina) se používá v potravinářském a chemickém průmyslu jako filtrační média, ve stavebnictví – as tepelná a zvuková izolaceV slévárna. Diatomity mohou být také použity jako leštící materiál. Impregnací diatomitu nitroglycerinem se získá výbušnina – dynamit.

Rozsivky, které hrají mimořádně důležitou roli v moderních ekosystémech, se na Zemi objevily relativně nedávno – v jurském období druhohor, pouze před 195-200 miliony let, a moderní druhy – teprve v období křídy, asi před 100 miliony let. ., téměř současně s výskytem prvních plancentálních savců na Zemi.

  • Červené řasy
    • Hnědé řasy
    • Rozsivky
    • Zelené řasy
    • Řasa Chara

    Při studiu kultur rozsivek izolovaných z půd v Evropě a Asii objevili vědci z Ústavu fyziologie rostlin K. A. Timiryazeva Ruské akademie věd pět nových druhů. Včetně několika unikátních pro tato území, ačkoli se dříve věřilo, že řasy tohoto rodu byly distribuovány po celém světě. 25 kmenů těchto organismů bylo rozděleno do druhů na základě podobnosti genů a vnější struktury skořápky, čímž vznikla sbírka, která by se mohla stát základem pro hledání vylepšených způsobů výroby látek důležitých pro medicínu, zemědělství a rybářství, protože rozsivky rostou rychle a dokáže akumulovat užitečné látky i při nedostatku výživy v prostředí. Výzkum byl proveden s podporou prezidentského programu Ruské vědecké nadace (RSF) a zveřejněn v časopise Vědecké zprávy.

    Baňky se živnou půdou, ve které se akumuluje biomasa rozsivek pro biochemický výzkum. Zde je biomasa různých kmenů rodu Hantzschia. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Mikrofotografie schránky rozsivek rodu Hantzschia zvenčí. Fotografie byla pořízena pomocí elektronového mikroskopu. Měřítko: 10 mikrometrů. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Mikrofotografie schránky rozsivek rodu Hantzschia zevnitř. Fotografie byla pořízena pomocí elektronového mikroskopu. Měřítko: 5 mikrometrů. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Mikrofotografie části skořápky Hantzschia zvenčí. Fotografie ukazuje otvory a vzory na povrchu skořápky. Fotografie byla pořízena pomocí elektronového mikroskopu. Měřítko: 2 mikrometry. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Baňky se živnou půdou, ve které se akumuluje biomasa rozsivek pro biochemický výzkum. Zde je biomasa různých kmenů rodu Hantzschia. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Mikrofotografie schránky rozsivek rodu Hantzschia zvenčí. Fotografie byla pořízena pomocí elektronového mikroskopu. Měřítko: 10 mikrometrů. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Mikrofotografie schránky rozsivek rodu Hantzschia zevnitř. Fotografie byla pořízena pomocí elektronového mikroskopu. Měřítko: 5 mikrometrů. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Mikrofotografie části skořápky Hantzschia zvenčí. Fotografie ukazuje otvory a vzory na povrchu skořápky. Fotografie byla pořízena pomocí elektronového mikroskopu. Měřítko: 2 mikrometry. Zdroj: Evgeny Maltsev/IFR RAS

    Rozsivky, neboli rozsivky, jsou jednobuněčné řasy, které žijí téměř všude – od půdy a ledu po slané a sladké vodní útvary. Jejich charakteristickým znakem je jakási „skořepina“ z oxidu křemičitého, která má tvar misky na mýdlo nebo krabice od bot – jedna chlopeň je o něco menší a zapadá do druhé. Jemný vzor na „skořápce“ je důležitým znakem pro detekci vztahů mezi různými typy řas. Nyní mezi rozsivky existuje přibližně 20-25 tisíc druhů, které tvoří přibližně čtvrtinu veškeré organické hmoty na planetě. Jejich taxonomie je neustále revidována kvůli vzniku nových, pokročilejších metod jak mikroskopie, tak molekulární analýzy.

    «Hantzschia je rod rozsivek, jehož zástupci žijí na nejrůznějších místech. Studovali jsme strukturu a evoluční vztahy 25 půdních kmenů rozsivek, které v dřívějších studiích mohly být klasifikovány jako druhy Hantzschia amphioxys. Podrobné morfologické a molekulárně genetické studie ukázaly, že vzorek sestával ze sedmi různých druhů Hantzschia, včetně pěti zcela nových pro vědu,“ říká Jevgenij Malcev, kandidát biologických věd, projektový manažer grantu Ruské vědecké nadace, vedoucí výzkumný pracovník Ústavu fyziologie rostlin K. A. Timiryazeva (IPZ) RAS.

    Ve své práci vědci zkoumali řasy izolované z půdy a lesního odpadu z různých částí Eurasie a také několik kultur ze sbírky Univerzity v Gentu (Belgie). Vzorky byly rozděleny do druhů na základě velikosti „skořápky“ a vzoru na ní a také porovnáním sekvencí DNA – přesněji dvou ribozomálních genů a jednoho chloroplastového. Ke studiu krycí vrstvy byla použita elektronová a světelná mikroskopie. V důsledku toho bylo nalezeno pět nových druhů, včetně několika jedinečných pro tuto zónu. Dříve se přitom věřilo, že na půdách Eurasie z rodu Hantzschia žijí pouze kosmopolitní druhy, tedy ty, které jsou rozšířeny po celé zeměkouli.

    Tuto studii lze nazvat zajímavou nejen z čistě teoretického hlediska. Rozsivky syntetizují mnoho prospěšných látek, například omega-3. Jedná se o skupinu nenasycených mastných kyselin, která udržuje normální hladinu cholesterolu v krvi a je nezbytnou součástí vyvážené stravy.

    „Hodnota rozsivek je v tom, že rychle rostou a dokážou akumulovat užitečné látky i při nedostatku výživy v prostředí. Nové kmeny řas by se mohly stát základem pro nalezení vylepšených způsobů výroby látek důležitých pro medicínu, ale i zemědělství a rybolov. Vytvořená kolekce kmenů Hantzschia, izolovaný od geograficky vzdálených a různorodých ekosystémů, v tom pomůže,“ uzavírá Evgeniy Maltsev.