Демидиалы

Десмиды
	Микрастерии фурката
Научная классификация
(без рейтинга):	Зеленые растения
(без рейтинга):	Харофита
Сорт:	Зигнематофицеи
Заказ:	Демидиалы ; Бесси
Семьи
	Клостериевые ; Демидиевые ; Гонатозиговые ; Пениевые

Десмидиевые , обычно называемые десмидами ( греч. desmos , связь или цепочка), представляют собой порядок в Charophyta , подразделении зеленых водорослей , из которого возникли наземные растения ( Embryophyta ). ^{[ 2 ]} Десмиды состоят из одноклеточных (иногда нитчатых или колониальных) микроскопических зеленых водорослей. Поскольку десмиды очень симметричны, привлекательны и имеют разнообразную форму, они являются популярным объектом для микроскопистов , как любителей, так и профессионалов. ^{[ 3 ]}

Десмиды относятся к классу Zygnematophyceae . Хотя иногда их объединяют в одно семейство Desmidiaceae . ^{[ 4 ]} большинство классификаций признают от трех до пяти семейств, обычно входящих в отдельный отряд Desmidiales. ^{[ 5 ]}

Desmidiales насчитывает около 40 родов и 5000 ^{[ 6 ]} до 6000 ^{[ 7 ]} виды , обитающие главным образом, но не исключительно, в пресной воде . В целом десмиды предпочитают кислые воды (рН от 4,8 до 7,0), поэтому многие виды можно встретить в трещинах между участками сфагнового мха на болотах. ^{[ 3 ]} Поскольку десмиды чувствительны к изменениям в окружающей среде, они полезны в качестве биоиндикаторов качества воды и среды обитания. ^{[ 8 ]}

Номенклатура

Термин «десмидия» обычно относится к группе микроскопических, в основном одноклеточных водорослей класса Zygnematophyceae. Внутри десмид обычно различают десмиды «саккодерма» и «плакодерма». Десмиды саккодермы, соответствующие семейству Mesotaeniaceae порядка Zygnematales , состоят из клеток, которые не сужены посередине, не имеют срединных швов и не имеют пор в клеточной стенке, секретирующих слизь. Между тем, десмиды плакодермы, соответствующие отряду Desmidiales, состоят из клеток с двумя симметричными половинками и порами в клеточной стенке, секретирующими слизь. ^{[ 9 ]} Здесь термины «десмидии» и «десмидии плакодермы» будут использоваться взаимозаменяемо для обозначения Desmidiales.

Морфология

Cosmarium botrytis — одноклеточная десмидия.

Desmidium swartzii , нитчатая десмидия.

Строение этих одноклеточное , водорослей без жгутиков . Хотя большинство видов десмидий одноклеточные, некоторые роды образуют цепочки клеток, называемые нитями. Некоторые роды образуют ненитчатые колонии, в которых отдельные клетки соединены нитями или остатками родительских клеточных стенок. ^{[ 10 ]}

Клетка десмиды часто делится на два симметричных отсека, разделенных узкой перемычкой или перешейком, в котором расположено сферическое ядро. В каждой полуклетке находится большой, часто свернутый хлоропласт , обеспечивающий фотосинтез . один или несколько пиреноидов Можно найти . Они образуют углеводы для хранения энергии. Клеточная стенка, состоящая из двух половин (называемых полуклетками), которые у некоторых видов Closterium и Penium состоят из более чем одной части, имеет два отдельных слоя: внутренний состоит в основном из целлюлозы, внешний более прочный и толще. часто снабжены шипами, гранулами, бородавками и т. д. Он состоит из целлюлозной основы, пропитанной другими веществами, включая соединения железа, которые особенно заметны в некоторых видах Closterium и Penium и не растворяются в аммиачном растворе оксида меди.

Десмиды принимают разнообразные очень симметричные и в целом привлекательные формы, среди которых удлиненные, звездчатые и округлые формы, которые составляют основу их классификации. ^{[ 11 ]} Самый крупный из них можно увидеть невооруженным глазом. ^{[ 7 ]}

Десмиды обладают характерными кристаллами на сульфата бария обоих концах клетки. ^{[ 12 ]} которые демонстрируют непрерывное броуновское движение . Функция этих кристаллов совершенно неизвестна. ^{[ 13 ]}

Многие десмиды также выделяют полупрозрачную студенистую слизь из пор клеточной стенки, которая действует как защитный агент. Эти поры либо, как у Micrasterias , равномерно распределены по клеточной стенке, но всегда отсутствуют в области перешейка, либо, у сильно орнаментированных форм, как у многих родов Cosmarium , сгруппированы симметрично вокруг оснований шипов. , бородавки и так далее, которыми снабжена клетка.

Во внутреннем слое стенки пора представляет собой простой канал, а в наружном, за исключением Closterium , канал окружен специально дифференцированной цилиндрической зоной, не состоящей из целлюлозы, через которую проходит канал. Это называется поровым органом. Каналы, несомненно, во всех случаях заняты нитями слизи, находящейся в процессе выделения. На внутренней поверхности стенки они оканчиваются линзовидными или пуговчатыми вздутиями, тогда как с наружного конца порового органа иногда возникают нежные расходящиеся или булавовидные массы слизи, через которые проходит канал и которые кажутся более или менее постоянный характер. Однако в большинстве случаев они отсутствуют или представлены лишь небольшими перфорированными пуговицами.

Воспроизведение

Десмиды чаще всего размножаются бесполым делением . Во время клеточного деления две половины клетки разделяются, и каждая половина развивается в новую клетку. После деления клетка может быть асимметричной, поскольку недавно образовавшаяся половина меньше исходной половины. ^{[ 9 ]}

В неблагоприятных условиях десмиды могут размножаться половым путем посредством процесса конъюгации , который также встречается среди других близкородственных таксонов Zygnematophyceae . ^{[ 14 ]} Половое размножение встречается редко, и у многих видов никогда не наблюдалось полового размножения. ^{[ 10 ]}

Классификация

Классификация семейств и родов Desmidiales: ^{[ 1 ]}

Семейство Gonatozygaceae иногда включают в состав Peniaceae , сокращая количество семейств с четырех до трех. ^{[ 5 ]} Пятое семейство Mesotaeniaceae ранее входило в состав Desmidiales. ^{[ 15 ]} но анализ структуры клеточной стенки и последовательностей ДНК показывает, что эта группа более тесно связана с Zygnemataceae , и поэтому теперь ее помещают вместе с этим семейством в отряд Zygnematales . ^{[ 5 ]} Однако Zygnemataceae могли возникнуть из Mesotaeniaceae . ^{[ 16 ]}

Среда обитания и распространение

Десмиды встречаются в пресноводных средах обитания по всему миру, но предпочитают болота, болота и другие водно-болотные угодья с низким содержанием питательных веществ. ^{[ 3 ]} Как правило, у них строгие экологические требования: большинство видов предпочитают воды с низким содержанием растворенного кальция и магния, низким уровнем солености и несколько кислым pH. ^{[ 9 ]}^{[ 3 ]} В водах с более высоким содержанием питательных веществ десмиды быстро вытесняются . ^{[ 8 ]} Виды десмидий обычно встречаются прикрепленными к водной растительности, такой как Utricularia , или тихопланктонным ; то есть свободно плавать в толще воды после того, как его потревожили. ^{[ 10 ]}

Хотя Desmidiales являются космополитами, ряд видов, по-видимому, ограничены континентами или биогеографическими областями ; Вероятно, это связано с тем, что десмиды предъявляют строгие экологические требования и не производят покоящиеся споры , что делает успешное распространение менее вероятным. ^{[ 17 ]} Поэтому их можно сгруппировать в несколько регионов, каждый из которых имеет свою характерную десмидийную флору. Например, для индо-малайской и северо-австралийской областей характерны такие виды, как Micrasterias ceratofera , тогда как для экваториальной Африки характерны такие виды, как Allorgeia incredibilis . ^{[ 17 ]}

Экология

Хотя десмиды невероятно разнообразны: на одном участке их встречается до сотни, ^{[ 9 ]} их взаимодействие с окружающей средой относительно неизвестно. ^{[ 7 ]} Десмиды являются хозяином широкого спектра паразитов, особенно грибковых паразитов, называемых хитридами . ^{[ 7 ]} Их поедают также микроскопические водные гетеротрофы , такие как ракообразные , коловратки и инфузории . ^{[ 7 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Гири, доктор медицины; Гири, генеральный менеджер (2023). «АлгаБаза» . Национальный университет Ирландии . Проверено 29 апреля 2023 г.
^ Гончаров А.А., Марин Б.А., Мелконян М.А. (январь 2003 г.). «Молекулярная филогения конъюгирующих зеленых водорослей (Zygnemophyceae, Streptophyta), выведенная на основе сравнения последовательностей рДНК SSU». Дж. Мол. Эвол . 56 (1): 89–104. Бибкод : 2003JMolE..56...89G . дои : 10.1007/s00239-002-2383-4 . ПМИД 12569426 . S2CID 35734083 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Прескотт, GW (1948). «Десмиды». Ботанический обзор . 14 (10): 644–676. дои : 10.1007/BF02861551 . JSTOR 4353406 .
^ Канецуна, Ю. (2002). «Новые и интересные десмиды (Zygnematales, Chlorophyceae), собранные из Азии». Психологические исследования . 50 (2): 101–113. дои : 10.1046/j.1440-1835.2002.00263.x . S2CID 85054464 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Брук, Эй Джей; Уильямсон, Д.Б. (2010). Монография о некоторых британских десмидах . Лондон: Общество Рэев. ISBN 978-0-903874-42-7 .
^ Ван ден Хук, К., Д.Г. Манн и Х.М. Янс, 1995. Водоросли: введение в психологию , стр. 468. (Кембридж: издательство Кембриджского университета). ISBN 0-521-30419-9
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Брук, Алан Дж., 1981. Биология десмид , стр. 1. (Беркли: University of California Press). ISBN 0-520-04281-6
^ Jump up to: ^а ^б Козель, Питер Ф.М. (2001). «Значение десмидий как индикаторов трофического статуса пресных вод». Биоразнообразие и охрана . 10 : 177–187.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Мэтьюз, Робин А. (2023). «Пресноводные водоросли на северо-западе Вашингтона, Том III. Десмиды, Часть A» . Сборник книг и монографий открытого доступа . Университет Западного Вашингтона.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Холл, Джон Д.; МакКорт, Ричард М. (2014). «Глава 9. Конъюгация зеленых водорослей, включая десмиды». В Вере Джон Д.; Шит, Роберт Г.; Кочиолек, Дж. Патрик (ред.). Пресноводные водоросли Северной Америки: экология и классификация (2-е изд.). Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-385876-4 .
^ ван Эгмонд, Вим. «Десмиды» . Micscape Микроскопия и журнал о микроскопах .
^ Труды Королевского общества - Биологические минералы, образованные из сульфатов стронция и бария. II. Кристаллография и контроль морфологии минералов в десмидах
^ Эй Джей Брук; А. Фотерингем; Дж. Брэдли; А. Дженкинс (1980). «Накопление бария десмидиями рода Closterium (Zygnemaphyceae)» . Британский психологический журнал . 15 (3): 261–264. дои : 10.1080/00071618000650251 .
^ Капраун Д.Ф. (апрель 2007 г.). «Оценка содержания ядерной ДНК в линиях зеленых водорослей: хлорофитах и стрептофитах» . Энн. Бот . 99 (4): 677–701. дои : 10.1093/aob/mcl294 . ПМК 2802934 . ПМИД 17272304 .
^ Шпеер Б. Р. «Десмидиалы: Десмиды» . Музей палеонтологии Калифорнийского университета . Проверено 10 сентября 2017 г.
^ Гитценданнер, Мэтью А.; Солтис, Памела С.; Вонг, Гейн К.-С.; Руфель, Брэд Р.; Солтис, Дуглас Э. (2018). «Пластидно-филогеномный анализ зеленых растений: миллиард лет эволюционной истории» . Американский журнал ботаники . 105 (3): 291–301. дои : 10.1002/ajb2.1048 . ISSN 0002-9122 . ПМИД 29603143 .
^ Jump up to: ^а ^б Козель, Питер Ф.М. (1996). «5. Биогеография десмидий» . Гидробиология . 336 (1–3): 41–53. дои : 10.1007/BF00010818 . S2CID 11752270 .

Дальнейшее чтение

Обследование острова Клэр в 1990–2005 гг. с учетом зарегистрированных Десмидиалов. Эд. Гири, доктор медицинских наук, Джон, Д.М., Ринди, Ф. и Маккарти, Т.К. 2007. Новое обследование острова Клэр. Том 6: Пресноводные и наземные водоросли. Королевская ирландская академия. ISBN 978-1-904890-31-7

Внешние ссылки

Микрофотографии десмидий

[AlgaeBase-1] Jump up to: ^а ^б Гири, доктор медицины; Гири, генеральный менеджер (2023). «АлгаБаза» . Национальный университет Ирландии . Проверено 29 апреля 2023 г.

[pmid12569426-2] Гончаров А.А., Марин Б.А., Мелконян М.А. (январь 2003 г.). «Молекулярная филогения конъюгирующих зеленых водорослей (Zygnemophyceae, Streptophyta), выведенная на основе сравнения последовательностей рДНК SSU». Дж. Мол. Эвол . 56 (1): 89–104. Бибкод : 2003JMolE..56...89G . дои : 10.1007/s00239-002-2383-4 . ПМИД 12569426 . S2CID 35734083 .

[Prescott-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Прескотт, GW (1948). «Десмиды». Ботанический обзор . 14 (10): 644–676. дои : 10.1007/BF02861551 . JSTOR 4353406 .

[4] Канецуна, Ю. (2002). «Новые и интересные десмиды (Zygnematales, Chlorophyceae), собранные из Азии». Психологические исследования . 50 (2): 101–113. дои : 10.1046/j.1440-1835.2002.00263.x . S2CID 85054464 .

[Brook_2010-5] Jump up to: ^а ^б ^с Брук, Эй Джей; Уильямсон, Д.Б. (2010). Монография о некоторых британских десмидах . Лондон: Общество Рэев. ISBN 978-0-903874-42-7 .

[6] Ван ден Хук, К., Д.Г. Манн и Х.М. Янс, 1995. Водоросли: введение в психологию , стр. 468. (Кембридж: издательство Кембриджского университета). ISBN 0-521-30419-9

[Alan1981-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Брук, Алан Дж., 1981. Биология десмид , стр. 1. (Беркли: University of California Press). ISBN 0-520-04281-6

[Coesel-8] Jump up to: ^а ^б Козель, Питер Ф.М. (2001). «Значение десмидий как индикаторов трофического статуса пресных вод». Биоразнообразие и охрана . 10 : 177–187.

[Matthews-9] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Мэтьюз, Робин А. (2023). «Пресноводные водоросли на северо-западе Вашингтона, Том III. Десмиды, Часть A» . Сборник книг и монографий открытого доступа . Университет Западного Вашингтона.

[Wehr-10] Jump up to: ^а ^б ^с Холл, Джон Д.; МакКорт, Ричард М. (2014). «Глава 9. Конъюгация зеленых водорослей, включая десмиды». В Вере Джон Д.; Шит, Роберт Г.; Кочиолек, Дж. Патрик (ред.). Пресноводные водоросли Северной Америки: экология и классификация (2-е изд.). Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-385876-4 .

[microscopy-uk.org.uk-11] ван Эгмонд, Вим. «Десмиды» . Micscape Микроскопия и журнал о микроскопах .

[12] Труды Королевского общества - Биологические минералы, образованные из сульфатов стронция и бария. II. Кристаллография и контроль морфологии минералов в десмидах

[13] Эй Джей Брук; А. Фотерингем; Дж. Брэдли; А. Дженкинс (1980). «Накопление бария десмидиями рода Closterium (Zygnemaphyceae)» . Британский психологический журнал . 15 (3): 261–264. дои : 10.1080/00071618000650251 .

[pmid17272304-14] Капраун Д.Ф. (апрель 2007 г.). «Оценка содержания ядерной ДНК в линиях зеленых водорослей: хлорофитах и стрептофитах» . Энн. Бот . 99 (4): 677–701. дои : 10.1093/aob/mcl294 . ПМК 2802934 . ПМИД 17272304 .

[15] Шпеер Б. Р. «Десмидиалы: Десмиды» . Музей палеонтологии Калифорнийского университета . Проверено 10 сентября 2017 г.

[16] Гитценданнер, Мэтью А.; Солтис, Памела С.; Вонг, Гейн К.-С.; Руфель, Брэд Р.; Солтис, Дуглас Э. (2018). «Пластидно-филогеномный анализ зеленых растений: миллиард лет эволюционной истории» . Американский журнал ботаники . 105 (3): 291–301. дои : 10.1002/ajb2.1048 . ISSN 0002-9122 . ПМИД 29603143 .

[Coesel1996-17] Jump up to: ^а ^б Козель, Питер Ф.М. (1996). «5. Биогеография десмидий» . Гидробиология . 336 (1–3): 41–53. дои : 10.1007/BF00010818 . S2CID 11752270 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]