Харофита
| Харофита | |
|---|---|
 | |
| Хара шаровидная | |
Научная классификация  | |
| (без рейтинга): | Зеленые растения |
| (без рейтинга): | Харофита Выпущен в 1897 г., [1] в смысле Leliaert et al. 2012 год |
| Группы включены | |
| Кладистически включенные, но традиционно исключенные таксоны | |
Харофита ( Великобритания : / k ə ˈ r ɒ f ɪ t ə , ˌ k ær ə ˈ f aɪ t ə / ) — группа пресноводных зеленых водорослей , называемых харофитами ( / ˈ k ær ə ˌ f aɪ t s / ), иногда рассматриваемых как подразделение , [2] еще и как суперподразделение [3] или клада без рейтинга . Наземные растения Embryophyta возникли глубоко внутри Charophyta, возможно, от наземных одноклеточных харофитов. [4] с классом Zygnematophyceae как сестринской группой . [5] [6] [7] [8] [9]
Поскольку Embryophyta теперь кладистически помещена в Charophyte, это синоним Streptophyta. [10] [11] [12] [13] Сестринская группа харофитов — Chlorophyta . У некоторых групп харофитов, таких как Zygnematophyceae или конъюгирующие зеленые водоросли, жгутики отсутствуют, и половое размножение не включает свободно плавающие сперматозоиды жгутиковых. Спермы жгутиковых, однако, обнаружены у косточковых ( Charales ) и Coleochaetales , отрядов паренхиматозных харофитов, которые являются ближайшими родственниками наземных растений, где сперма жгутиковых также присутствует у всех, кроме хвойных и цветковых растений . [14] Ископаемые каменщики раннего девона , похожие на современные, были описаны из кремней Райни в Шотландии. [15] Несколько другие харофиты были также собраны в лагерштетте фермы Ватерлоо в позднем девоне (фамене) в Южной Африке. К ним относятся два вида Octochara и Hexachara , которые являются старейшими окаменелостями харофитовых осей, несущими in situ оогонии .
Название происходит от рода Chara , но обнаружение того, что Embryophyta действительно возникла у них, не привело к гораздо более ограниченному значению Charophyta, а именно к гораздо меньшей боковой ветви. Эта более ограниченная группа соответствует Charophyceae .
Описание
[ редактировать ]Zygnematophyceae в каждой клетке, а не множеством , ранее известные как Conjugatophyceae, обычно обладают двумя довольно сложными хлоропластами дискоидных. Они размножаются бесполым путем путем развития перегородки между двумя половинками клеток или полуклетками (у одноклеточных форм каждая дочерняя клетка заново развивает другую полуклетку) и половым путем путем конъюгации или слияния всего клеточного содержимого. двух конъюгирующих клеток. Десмиды саккодермы и плакодерма, или настоящие десмиды, одноклеточные или нитчатые представители Zygnematophyceae, доминируют в неизвестковых, кислых водах олиготрофных или примитивных озер (например, Wastewater) или в лоханах, болотах и болотах, как на западе Шотландия, Ирландия, часть Уэльса и Озерный край. [16]
Klebsormidium , тип Klebsormidiophyceae , представляет собой простую нитчатую форму с круглыми, пластинчатыми хлоропластами, размножающимися путем фрагментации, дорсивентральными, двуцилиатными роями и, по мнению Вилле, альголога двадцатого века, апланоспорами . [17] Половое размножение простое и изогамное (мужские и женские гаметы внешне неразличимы). [17]
Charales ( Charophyceae ), или каменщики, — это пресноводные и солоноватые водоросли с тонкими зелеными или серыми стеблями; серый цвет многих видов возникает в результате отложения на стенках извести, маскирующей зеленый цвет хлорофилла. Основные стебли тонкие, иногда ветвятся. Боковые веточки располагаются мутовками через равные промежутки вверх по стеблю и прикрепляются к субстрату ризоидами. [18] Органы размножения состоят из антеридиев и оогоний , однако строение этих органов значительно отличается от соответствующих органов у других водорослей. В результате оплодотворения протонема образуется , из которой развиваются водоросли, размножающиеся половым путем.
Новый наземный род , обнаруженный в песчаной почве Чехии , Streptofilum может принадлежать к отдельному классу благодаря своему уникальному филогенетическому положению. Клеточная стенка отсутствует, вместо этого клеточная мембрана состоит из множества слоев специфических чешуек. Это короткие, нитевидные и неразветвленные водоросли, окруженные слизистой оболочкой, которая часто распадается на диады и одноклеточные клетки. [19]
Воспроизведение
[ редактировать ]Все клетки водорослей Charophyta гаплоидны , за исключением периода полового размножения, когда образуется диплоидная одноклеточная зигота. В результате мейоза зигота превращается в четыре новые гаплоидные клетки, из которых развиваются новые водоросли. В многоклеточных формах эти гаплоидные клетки вырастают в гаметофит . У эмбриофитов (наземных растений) зигота вместо этого дает начало многоклеточному спорофиту . [20] [21]
За исключением наземных растений, сохранение зиготы известно только у некоторых видов одной группы зеленых водорослей; колеохеты . У этих видов зигота покрыта слоем стерильных гаметофитных клеток. Другое сходство — наличие спорополленина во внутренней стенке зиготы. По крайней мере, у одного вида он получает питание от гаметофита через плацентарные переносные клетки. [22]
Классификация
[ редактировать ]Charophyta — это сложные зеленые водоросли, которые образуют сестринскую группу Chlorophyta и внутри которой возникли Embryophyta . Хлорофитные фикобилинов и харофитные зеленые водоросли и эмбриофиты или наземные растения образуют кладу, называемую зелеными растениями или Viridiplantae , которую объединяет, среди прочего, отсутствие , наличие хлорофилла а и хлорофилла b , целлюлозы в клеточной стенке и использование крахмала , запасенного в пластидах, в качестве запасного полисахарида. Харофиты и эмбриофиты имеют несколько общих черт, отличающих их от хлорофитов, таких как наличие определенных ферментов ( альдолаза класса I , супероксиддисмутаза Cu/Zn , гликолятоксидаза , жгутиковая пероксидаза ), боковых жгутиков (при их наличии) и, во многих случаях, виды, использование фрагмопластов в митозе . [23] Таким образом, Charophyta и Embryophyta вместе образуют кладу Streptophyta , исключая Chlorophyta.
Харофиты, такие как Palaeonitella cranii и, возможно, пока неназначенная Parka decipiens. [24] присутствуют в летописи окаменелостей девона . [15] Палеонителла мало чем отличалась от некоторых современных костянок.
Кладограмма
[ редактировать ]Возникает консенсус относительно взаимоотношений зеленых водорослей, основанный главным образом на молекулярных данных. [23] [25] [26] [27] [10] [2] [6] [28] [29] [30] [31] [32] [19] [33] Mesostigmatophyceae (в том числе Spirotaenia и Chlorokybophyceae) лежат в основании харофитов (стрептофитов). На приведенных ниже кладограммах показаны консенсусные филогенетические отношения, основанные на пластидных геномах. [34] и новое предложение по третьему типу зеленых растений, основанное на анализе ядерных геномов. [35]
| Консенсусная филогения пластид | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Консенсусные отношения между основными линиями зеленых водорослей, выявленные в недавних филогеномных исследованиях пластид. [34] |
| Гипотеза Празинодермофиты | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Отношения между основными линиями зеленых водорослей на основе недавнего ядерного филогеномного исследования. [35] |
Mesostigmatophyceae sl на кладограммах соответствует кладе более узкого описания Mesostigmatophyceae ss и отдельному классу Chlorokybophyceae, используемому AlgaeBase . [1]
Mesostigmatophyceae не являются нитчатыми, в отличие от других базальных харофитов (стрептофитов). [36] [19] [30]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Гири, доктор медицины; Гири, ГМ «Харофиты» . База водорослей . Всемирное электронное издание, Национальный университет Ирландии, Голуэй . Проверено 21 февраля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Льюис, Луиза А.; МакКорт, Ричард М. (2004). «Зеленые водоросли и происхождение наземных растений». Американский журнал ботаники . 91 (10): 1535–56. дои : 10.3732/ajb.91.10.1535 . ПМИД 21652308 .
- ^ Руджеро, Массачусетс; Гордон, ДП; Оррелл, ТМ; Байи, Н.; Бургуэн, Т.; Бруска, Колорадо; и др. (2015). «Классификация всех живых организмов более высокого уровня» . ПЛОС Один . 10 (4): e0119248. Бибкод : 2015PLoSO..1019248R . дои : 10.1371/journal.pone.0119248 . ПМЦ 4418965 . ПМИД 25923521 .
- ^ де Врис, Дж; Арчибальд, Дж. М. (март 2018 г.). «Эволюция растений: вехи на пути к наземной жизни» . Новый фитолог . 217 (4): 1428–1434. дои : 10.1111/nph.14975 . ПМИД 29318635 .
- ^ Дель-Бем, Луис-Эдуардо (31 мая 2018 г.). «Эволюция ксилоглюканов и террестриализация зеленых растений» . Новый фитолог . 219 (4): 1150–1153. дои : 10.1111/nph.15191 . hdl : 1843/36860 . ISSN 0028-646X . ПМИД 29851097 .
- ^ Jump up to: а б Руфель, Брэд Р.; Гитценданнер, Мэтью А.; Солтис, Памела С.; Солтис, Дуглас Э.; Берли, Дж. Гордон (17 февраля 2014 г.). «От водорослей до покрытосеменных - определение филогении зеленых растений (Viridiplantae) на основе 360 пластидных геномов» . Эволюционная биология BMC . 14:23 . дои : 10.1186/1471-2148-14-23 . ISSN 1471-2148 . ПМЦ 3933183 . ПМИД 24533922 .
- ^ Уикетт, Норман Дж.; Мирараб, Сиаваш; Нгуен, Нам; Варноу, Тэнди; Карпентер, Эрик; Матаски, Наим; Айямпалаям, Сараванарадж; Баркер, Майкл С.; Берли, Дж. Гордон (11 ноября 2014 г.). «Филотранскриптомный анализ происхождения и ранней диверсификации наземных растений» . Труды Национальной академии наук . 111 (45): Е4859–Е4868. Бибкод : 2014PNAS..111E4859W . дои : 10.1073/pnas.1323926111 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 4234587 . ПМИД 25355905 .
- ^ Фрис, Ян де; Стэнтон, Аманда; Арчибальд, Джон М.; Гулд, Свен Б. (16 февраля 2016 г.). «Террестриализация стрептофитов в свете эволюции пластид». Тенденции в науке о растениях . 21 (6): 467–476. doi : 10.1016/j.tplants.2016.01.021 . ISSN 1360-1385 . ПМИД 26895731 .
- ^ Трактат по палеонтологии беспозвоночных. Часть Б. Protoctista 1. Том 1: Charophyta. [1]
- ^ Jump up to: а б Кук, Марта Э.; Грэм, Линда Э. (2017). «Chlorokybophyceae, Klebsormidiophyceae, Coleochaetophyceae». В Арчибальде, Джон М.; Симпсон, Аластер ГБ; Сламовиц, Клаудио Х. (ред.). Справочник протистов . Международное издательство Спрингер. стр. 185–204. дои : 10.1007/978-3-319-28149-0_36 . ISBN 9783319281476 .
- ^ Делвич, Чарльз Ф.; Тимм, Рут Э. (2011). «Растения» . Современная биология . 21 (11): Р417–Р422. дои : 10.1016/j.cub.2011.04.021 . ПМИД 21640897 .
- ^ Карол, Кеннет Г.; МакКорт, Ричард М.; Чимино, Мэтью Т.; Делвич, Чарльз Ф. (14 декабря 2001 г.). «Ближайшие ныне живущие родственники наземных растений». Наука . 294 (5550): 2351–2353. Бибкод : 2001Sci...294.2351K . дои : 10.1126/science.1065156 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 11743201 . S2CID 35983109 .
- ^ Льюис, Луиза А.; МакКорт, Ричард М. (2004). «Зеленые водоросли и происхождение наземных растений» . Американский журнал ботаники . 91 (10): 1535–1556. дои : 10.3732/ajb.91.10.1535 . ISSN 1537-2197 . ПМИД 21652308 .
- ^ Вон, КЦ; Рензалья, К.С. (2006). «Структурная и иммуноцитохимическая характеристика аппарата подвижности сперматозоидов Ginkgo biloba L.» . Протоплазма . 227 (2–4): 165–73. дои : 10.1007/s00709-005-0141-3 . ПМИД 16736257 . S2CID 9864200 .
- ^ Jump up to: а б Кельман, Р.; Файст, М.; Тревин, Нью-Хэмпшир; Хасс, Х. (2003). «Харофитовые водоросли из кремня Рини». Труды Эдинбургского королевского общества: Науки о Земле . 94 (4): 445–455. дои : 10.1017/s0263593300000808 . S2CID 128869547 .
- ^ Уэст, GS; Фрич, Ф.Е. (1927). Трактат о британских пресноводных водорослях . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
- ^ Jump up to: а б Фрич, Ф.Е. (1935). Строение и размножение водорослей, том I. Издательство Кембриджского университета. стр. 205–206.
- ^ Брайант 2007, Дж. Каменщики (Chlorophyta, Charales) в Гири, Мэриленд, Джон, Д.М., Ринди, Ф. и Маккарти, Т.К. (Ред) Новое исследование острова Клэр, Том 6: Пресноводные и наземные водоросли . Королевская ирландская академия. ISBN 9781904890317
- ^ Jump up to: а б с Михайлюк Татьяна; Лукешова, Алена; Глейзер, Карин; Хольцингер, Андреас; Обвегесер, Сабрина; Нюпорко Светлана; Фридл, Томас; Карстен, Ульф (2018). «Новые таксоны водорослей-стрептофитов (Streptophyta) из наземных местообитаний, выявленные с помощью интегративного подхода» . Протист . 169 (3): 406–431. дои : 10.1016/j.protis.2018.03.002 . ISSN 1434-4610 . ПМК 6071840 . ПМИД 29860113 .
- ^ Эволюция и развитие эмбрионов наземных растений - GtR - UKRI
- ^ Беккер, Б.; Марин, Б. (2009). «Водоросли-стрептофиты и происхождение эмбриофитов» . Анналы ботаники . 103 (7): 999–1004. дои : 10.1093/aob/mcp044 . ПМК 2707909 . ПМИД 19273476 .
- ^ Палеоботаника: Биология и эволюция ископаемых растений
- ^ Jump up to: а б Лелиарт, Фредерик; Смит, Дэвид Р.; Моро, Эрве; Херрон, Мэтью Д.; Вербрюгген, Хероен; Делвич, Чарльз Ф.; Де Клерк, Оливье (2012). «Филогения и молекулярная эволюция зеленых водорослей» (PDF) . Критические обзоры по наукам о растениях . 31 : 1–46. дои : 10.1080/07352689.2011.615705 . S2CID 17603352 . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июня 2015 г. Проверено 4 октября 2016 г.
- ^ Хемсли, Арканзас (1989). «Ультраструктура спор девонского растения Parka decipiens ». Анналы ботаники . 64 (3): 359–367. doi : 10.1093/oxfordjournals.aob.a087852 .
- ^ Марин, Биргер (2012). «Вложенные в Chlorellales или независимый класс? Филогения и классификация Pedinophyceae (Viridiplantae), выявленные с помощью молекулярно-филогенетического анализа полных ядерных и пластид-кодируемых оперонов рРНК». Протист . 163 (5): 778–805. дои : 10.1016/j.protis.2011.11.004 . ПМИД 22192529 .
- ^ Лорен-Лемей, Саймон; Бринкманн, Хеннер; Филипп, Эрве (2012). «Пересмотр происхождения наземных растений в свете загрязнения последовательностей и недостающих данных» . Современная биология . 22 (15): Р593–Р594. дои : 10.1016/j.cub.2012.06.013 . ПМИД 22877776 .
- ^ Лелиарт, Фредерик; Тронхольм, Ана; Лемье, Клод; Тюрмель, Моник; ДеПрист, Майкл С.; Бхаттачарья, Дебашиш; Карол, Кеннет Г.; Фредерик, Сюзанна; Зехман, Фредерик В. (9 мая 2016 г.). «Филогеномный анализ хлоропластов выявил самую глубокую разветвленную линию Chlorophyta, класса Palmophyllophyceae. nov» . Научные отчеты . 6 : 25367. Бибкод : 2016NatSR...625367L . дои : 10.1038/srep25367 . ISSN 2045-2322 . ПМК 4860620 . ПМИД 27157793 .
- ^ Адл, Сина М.; Симпсон, Аластер ГБ; Лейн, Кристофер Э.; Лукеш, Юлиус; Басс, Дэвид; Баузер, Сэмюэл С.; Браун, Мэтью В.; Бурки, Фабьен; Данторн, Мика (1 сентября 2012 г.). «Пересмотренная классификация эукариот» . Журнал эукариотической микробиологии . 59 (5): 429–514. дои : 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x . ISSN 1550-7408 . ПМЦ 3483872 . ПМИД 23020233 .
- ^ Лемье, Клод; Отис, Кристиан; Тюрмель, Моник (12 января 2007 г.). «Клада, объединяющая зеленые водоросли Mesostigma viride и Chlorokybus atmophyticus, представляет собой самую глубокую ветвь Streptophyta в филогении, основанной на геноме хлоропластов» . БМК Биология . 5 :2. дои : 10.1186/1741-7007-5-2 . ISSN 1741-7007 . ПМК 1781420 . ПМИД 17222354 .
- ^ Jump up to: а б Умен, Джеймс Г. (1 ноября 2014 г.). «Зеленые водоросли и происхождение многоклеточности в царстве растений» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 6 (11): а016170. doi : 10.1101/cshperspect.a016170 . ISSN 1943-0264 . ПМЦ 4413236 . ПМИД 25324214 .
- ^ Санчес-Баракальдо, Патрисия; Рэйвен, Джон А.; Пизани, Давиде; Нолл, Эндрю Х. (12 сентября 2017 г.). «Ранние фотосинтезирующие эукариоты населяли местообитания с низкой соленостью» . Труды Национальной академии наук . 114 (37): Е7737–Е7745. Бибкод : 2017PNAS..114E7737S . дои : 10.1073/pnas.1620089114 . ПМК 5603991 . ПМИД 28808007 .
- ^ 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 .
- ^ Гласс, Сара (2021). Эволюция генома хлоропластов у Klebsormidiophyceae и Streptofilum (дипломная работа). Леман Колледж.
- ^ Jump up to: а б Тюрмель, Моник; Лемье, Клод (2018), «Эволюция пластидного генома зеленых водорослей» , «Достижения в ботанических исследованиях », Elsevier, стр. 157–193, doi : 10.1016/bs.abr.2017.11.010 , ISBN 9780128134573
- ^ Jump up to: а б Ли, Линьчжоу; Ван, Сибо; Ван, Хунли; Саху, Сунил Кумар; Марин, Биргер; Ли, Хаоюань; Сюй, Ян; Лян, Хунпин; Ли, Чжэнь; Ченг, Шифэн; Редер, Таня (2020). «Геном Prasinodermacoloniale раскрывает существование третьего типа зеленых растений» . Экология и эволюция природы . 4 (9): 1220–1231. дои : 10.1038/s41559-020-1221-7 . ISSN 2397-334X . ПМЦ 7455551 . ПМИД 32572216 .
- ^ Нисияма, Томоаки; Сакаяма, Хидэтоси; де Врис, Ян; Бушманн, Хенрик; Сен-Марку, Дени; Ульрих, Кристиан К.; Хаас, Фабиан Б.; Вандерстратен, Лиза; Беккер, Дирк (2018). «Геном Чары: вторичная сложность и последствия для террестриализации растений» . Клетка . 174 (2): 448–464.e24. дои : 10.1016/j.cell.2018.06.033 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 30007417 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
Данные, относящиеся к Charophyta, в Wikispecies
Классификация Archaeplastida или Plantae sl |
|---|
