Chlorophyta – zelene alge: značilnosti, vrste, razmnoževanje in habitati

Chlorophyta so del zelenih alg.

Vključuje približno 7000 vrst večinoma vodnih fotosintetičnih evkariontskih organizmov.

Tako kot kopenske rastline tudi zelene alge vsebujejo klorofila a in b, hrano pa shranjujejo v obliki škroba v svojih plastidih. Večina vrst je vsaj v eni fazi svojega življenjskega cikla bičjasta.

Sorodne so Charophyceae (imenovane tudi Charophyta) in kopenskim rastlinam, ki skupaj tvorijo Viridiplantae.

Oddelek vsebuje enocelične in večcelične vrste. Večina vrst živi v sladkovodnih habitatih, številne pa v morskih habitatih, vendar so druge vrste prilagojene na najrazličnejša okolja. Lubenični sneg ali Chlamydomonas nivalis živi na poletnih alpskih snežiščih. Druge živijo pritrjene na skale ali olesenele dele dreves. Nekateri lišaji so simbiotični odnosi med glivami in zelenimi algami.

Člani Chlorophyta so v simbiozi tudi s protozoji, spužvami in ceponožci. Nekateri se spolno razmnožujejo.

Značilnosti

• Fotosintetski pigmenti: klorofil a in b ter različni karotenoidi; kloroplasti imajo pogosto pirenoide, kjer se sintetizira in shranjuje škrob.
• Celična stena: pretežno iz celuloze in hemiceluloz; pri nekaterih skupinah je lahko delno kalcificirana (npr. apnenčaste alge).
• Gibljivost: mnoge imajo v življenjskem ciklu bičkate stadije; običajno sta prisotna dva enaka, spredaj usmerjena bička (isokontna), pogosto z očescem (stigma) za zaznavo svetlobe.
• Organizacija telesa: od enoceličnih oblik (npr. Chlorella) in kolonij (npr. Volvox) do nitastih, listastih (npr. Ulva) in sifonskih/koenocitnih talusov (npr. Caulerpa), kjer eno orjaško večjedrno telo nima pregrad.
• Fiziologija: sladkovodne oblike pogosto vsebujejo kontraktilne vakuole za uravnavanje osmoze; številne vrste dobro prenašajo izsušitev, mraz, visoko slanost ali UV-sevanje.

Raznolikost in sistematika

Chlorophyta so evolucijsko raznolika skupina zelenih alg. V sodobnih razvrstitvah so glavne linije:

• Chlorophyceae: večinoma sladkovodne; vključujejo rodove kot so Chlamydomonas, Volvox, Scenedesmus in Hydrodictyon.
• Ulvophyceae: pretežno morske, pa tudi sladkovodne in kopenske; sem sodijo Ulva (morska solata), Codium, Halimeda in Caulerpa.
• Trebouxiophyceae: pogosto kopenske ali simbiotske; številni fotobionti v lišaji (npr. rod Trebouxia).
• Prasinofitne linije: pretežno planktonske mikroskopske alge odprtih morij (npr. izjemno majhni rodovi Ostreococcus, Micromonas), pomembni primarni producenti v oceanu.

Skupaj s Charophyceae in kopenskimi rastlinam, ki sestavljajo zelene evkarionte Viridiplantae. Charophyta so najsorodnejše prednice kopenskih rastlin, medtem ko Chlorophyta obsegajo številne druge linije zelenih alg.

Razmnoževanje in življenjski cikli

• Nespolno: delitev celic, fragmentacija talusa, tvorba avtospor ali gibljivih zoospor. Tako se hitro povečajo populacije v ugodnih razmerah.
• Spolno: vrste se med seboj razlikujejo po tipu gamet:
  • Isogamija (gameti so si podobni; npr. številne Chlamydomonas),
  • Anizogamija (gameti različne velikosti),
  • Oogamija (velika negibljiva jajčna celica in majhen gibljiv spermatozoid; npr. pri kolonijah Volvox in pri številnih morskih oblikah).
• Življenjski cikli:
  • Haplontni (mejoza sledi po nastanku zigote; pogost v sladkovodnih mikroalgah),
  • Diplontni (redkeje, talus je pretežno diploiden),
  • Haplodiplontni z izmenjavo generacij, ki je lahko izomorfna ali heteromorfna (npr. pri Ulva sta si haploidna in diploidna stopnja morfološko podobni).

Pri mnogih vrstah okoljski dejavniki (svetloba, temperatura, hranila) sprožijo preklop med nespolnim in spolnim razmnoževanjem; tako populacije ohranjajo genetsko raznolikost in se prilagajajo spremembam. Nekateri se spolno razmnožujejo sezonsko, drugi stalno ali le v stresnih razmerah.

Habitati in ekologija

• Sladkovodni in morski ekosistemi: prisotne so v planktonu jezer, rek in oceanov ter na bentosu (skale, pesek, morske trave, školjke). V obalnih morjih tvorijo pasove in travnike (npr. Ulva, Codium), v tropskih morjih pa apnenčaste oblike (Halimeda) prispevajo k nastanku sedimentov in celo koralnih grebenov.
• Subaeroterestrični habitati: na skorji tal, na skorji dreves, zidovih in strehah; pogosto so odporne na izsušitev in UV-sevanje.
• Ekstremi: snežna polja (Chlamydomonas nivalis povzroča »lubenični sneg«), hiperslanišči (npr. Dunaliella salina), vroči izviri in hladna arktična morja.
• Simbiotski odnosi: številne vrste živijo kot fotobionti v lišaji ali endosimbionti v nevretenčarjih (npr. s protozoji kot je Paramecium bursaria z rodom Chlorella, v spužvami, pri ceponožcih). Ti odnosi prispevajo k oskrbi gostiteljev z organskimi snovmi in kisikom.
• Ekološka vloga: ključni primarni producenti, ki tvorijo osnovo prehranskih spletov in proizvajajo kisik. Ob preobilju hranil lahko povzročijo cvetenje alg; večina ni strupena, lahko pa povzroča pomanjkanje kisika ob razkroju biomase.

Gospodarski pomen in uporaba

• Hrana in krma: morske vrste, kot je Ulva, se uporabljajo kot živilo; mikroalge (npr. Chlorella) kot prehranski dodatek.
• Biotehnologija: proizvodnja pigmentov (npr. beta-karoten pri Dunaliella), lipidov za biogoriva, bioplastike in bioaktivnih spojin.
• Okoljske tehnologije: čiščenje odpadnih voda z odvzemom dušika in fosforja, vezava CO₂, ter kot bioindikatorji stanja vodnih ekosistemov.

Primeri rodov in vrst

• Chlamydomonas – enocelična bičkarica z očescem; modelni organizem za raziskave bičkov, fotosinteze in celičnega cikla.
• Volvox – sferične kolonije tisočih celic z delitvijo dela in reproduktivnimi celicami; primer prehoda od enoceličnosti k večceličnosti.
• Chlorella – majhna okrogla mikroalga, pogosto endosimbiont; gojena za prehrano in biotehnologijo.
• Ulva (morska solata) – ploščat, dvoplasten listast talus; izomorfna menjava generacij, pogosta v obalnih pasovih.
• Codium in Caulerpa – sifonske, večjedrne oblike z zapletenimi talusi; nekatere vrste so invazivne.
• Halimeda – kalcificirana zelena alga, ki pomembno prispeva k tropskim karbonatnim sedimentom.
• Ostreococcus – med najmanjšimi znanimi evkarionti, pomemben član morskega fitoplanktona.

Povzetek: Chlorophyta obsegajo izjemno raznolik nabor zelenih alg, od mikroskopskih planktonskih celic do velikih večceličnih talusov. Značilni so klorofila a in b, shranjevanje škroba v plastidih, raznolike oblike razmnoževanja in prilagoditve na skoraj vsa vodna ter številna kopenska okolja. So temeljni gradnik prehranskih verig, pomemben vir kisika in vse pomembnejši biološki vir v trajnostnih tehnologijah.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj so Chlorophyta?

V: Katere pigmente vsebujejo zelene alge?

V: Kako zelene alge shranjujejo hrano?

V: Kakšno je razmerje med Chlorophyta, Charophyceae in kopenskimi rastlinami?

V: Kje živi večina vrst Chlorophyta?

V: Kaj je lubenični sneg?

V: Kateri so nekateri simbiotični odnosi med Chlorophyta?

Išči po črki