Taxonomie vegetală

13.03.2013CURS 4

LUMEA VIE= 3-4×106 organisme

• Bacterii albastre-verzui – 12.000 specii

• Alge – 30.000 specii

• Licheni – 20.000 specii

• Briofite – 35.000 specii

• Pteridofite – 9.800 specii

• Gimnosperme – 840 specii

• Angiosperme – 249.300 specii

Principalele grupe taxonomice fotosintetizante

• Supraregn Prokarya– Regn Monera (Bacteria)

• Subregn Archaebacteria (b. halofile, termofile, metanogene)

• Subregn Eubacteria– Bacterii gram-pozitive– Bacterii gram-negative– Cyanobacteria– Oxychlorobacteria

• Supraregn Eukarya– Regn Protoctista (Alge + Protozoare +....)– Regn Fungi– Regn Plantae– Regn Animalia

CYANOBACTERIA= Cyanophyta

(Bacterii albastre-verzui)

• Termenul de cianobacteria a fost introdus in 1971 de Stanier & al.

CARACTERE GENERALE:• Tal unicelular solitar / colonial• PC asemănător cu cel al bacteriilor gram-

negativ (peptidoglucanic)• Teacă gelatinoasă• Plasmalemă lipoproteică• Tilacoizi / ficobilisomi• Pigmenţi asimilatori: clorofilă a,

ficobiliproteine, carotenoizi etc.• Substanţa de rezervă = glicogen bacterian• Material genetic = o macromoleculă de ADN• Ribozomi (70S)• Incluziuni

Structura peretelui celular

Ultrastructura celulei de Synechocystis:

CW – perete celular;

cg – granule de cianoficin;

pb – corpusculi polifosfatici;

phb – granule de poli-beta-hidroxibutirat;

t - tilacoizi

Organizarea celulară

Talul

Spirulina platensis

INMULŢIREA:

• Diviziune directă

• Diviziune celulară multiplă

• Hormogoane

• Achineţi

Beocite

Heterochiști, akineți

CLASIFICARE:

• Cls. CyanophyceaeOrd. Chroococcales (Chroococcus, Gloeocapsa,

Microcystis, Merismopedia)Ord. Chamaesiphonales (Chamaesiphon,

Dermocarpa)Ord. Nostocales (Oscillatoria, Spirulina,

Phormidium, Lyngbia, Gomontiella, Nostoc, Anabaena, Rivularia, Gloeotrichia, Scytonema, Stigonema)

ECOLOGIE:• Prezintă o mare adaptabilitate la condiţiile de

mediu. • Majoritatea trăiesc în mediul acvatic. • Unele intră în algoflora solului. • Suportă condiţii extreme de viaţă (în ape termale, în

ape cu temperaturi scăzute din regiunile subarctice, în ape sărate la o concentraţie de până la 200g/l).

• Pot trăi câţiva ani în condiţii de uscăciune, ca mai apoi să revină la viaţa normală.

• Unele specii sunt simbionte – cu alte alge, cu ciuperci, cu briofite, cu plante superioare (Anabaena azollae).

• Multe au capacitatea de a produce „înfloriri” (Mycrocystis).

IMPORTANŢĂ:

• Producători primari;• Unele sunt indicatori biologici, indicând gradul

de saprobitate; • În natură au rol în formarea unor roci de natură

biogenă (ex. Rivularia participă la formarea unor roci calcaroase);

• Sursa de hrană;• Culoarea Mării Roşii este dată de cianobacteria

Oscillatoria erythraea.

OXYCHLOROBACTERIAPROCHLOROPHYTA

(oxiclorobacteria)

•Clorofila a & b (+a2&b2)

•Pigmenti carotenoizi: -caroten, zeaxantina, criptoxantina

•Lipsesc ficobiliproteinele

•PC – peptidoglucanic

•Tilacoizi periferici

•Au genom superior cianobacteriilor: 3.59 x 109 daltoni

•Au ribozomi de 70S

•Prezinta vacuole gazoase

•Lipsesc granulele de cianoficină și poli-beta-hidroxibutirat

CARACTERE GENERALE:

Prochloron sp.

REPREZENTANŢI:

Prochloron sp. – simbiont obligat, comun în camera cloacală şi tunica unor ascidii coloniale

Prochlorococcus marinus – liber în zone fotice ale

Oceanului Atlantic

Prochlorothrix hollandicus – liber în lacuri din Olanda

ECOLOGIE:• Sunt organisme planctonice libere sau simbionte. • Cele simbionte au fost plasate în genul

Prochloron. Ele sunt simbionte obligate şi trăiesc în camera cloacală şi în tunica ascidiilor coloniale. Glicolatul produs de Prochloron este folosit drept hrană de ascidii, dar nu se ştie încă ce rol are gazda pentru bacterie. Prochloron nu a putut fi cultivat in vitro.

• Din contră, Prochlothrix hollandica, un proclorofit liber în lacuri din Olanda, poate fi cultivat în laborator.

• Prochlorococcus marinus a fost găsit în zone eufotice din oceanul Atlantic. Unele proclorofite au fost identificate în habitate de apă dulce.

GLAUCOCYSTOPHYTA

• Eucariote flagelate, cocoide sau palmeloide• Contin CIANELE (procariote fotosintetizante)• Prezinta ficobilizomi• Pigmenti caracteristici: clorofila a, -caroten,

zeaxantina, -cryptoxantina, alloficocianina, c-ficocianina, R-ficocianina

• Produs de asimilatie: amidon acumulat în citoplasmă• Genom redus (<120x 106 daltoni)• Nu contin citocrom c• Au stadii flagelate

CARACTERE GENERALE:

Tipuri de tal:

monadal

palmeloid

coccoid

Glaucosphaera sp. – tal palmeloid

ÎNMULȚIRE:

• Diviziune longitudinală;

• Zoospori;

• Autospori.

ECOLOGIE:

• Ape dulci – bălți, lacuri puțin adânci, eutrofe

• Turbării• Ape acide, puternic poluate

IMPORTANȚĂ:

• Științifică

RHODOPHYTA(Alge roşii)

CARACTERE GENERALE:

• absenţa totală a celulelor flagelate;• talurile variază de la cocoide unicelulare la cele

pluricelulare, bine organizate, de tip parenchimatos;

• pigmenţii fotosintetici tipici sunt clorofila a (asociată uneori cu clorofila d), -caroten, unele xantofile şi combinaţii de ficobiliproteine.

• produsul de asimilaţie este amidonul de floridee.

Organizarea talului

• Arhetal tipic (Porphyridium)

• Prototal cu filamente ortotrope (Asteroytis, Goniotrichum)

• Prototal cu filamente plagiotrope (Neeva)

• Cladomial – tipic pentru algele roşii; acesta începe cu stadiu protonematic (cantransioid).

Nemalion sp.

Tal cladomial

Batrachospermum sp. Ceramium sp.

Direcţii evolutiveFucoid (Chondrus)

Rodomeloid (Deleseeria)

Semirodomeloid (Callithamnion)

- aplatizat sau cilindric, fără apendici, cu structură plectenchimatică (Chondrus, Furcellaria)

- prezintă numai celulele axei şi celulele coxale ale pleuridiilor fertile

- anumite pleuridii se diferenţiază foarte mult formând aşa-numitele filidii, uneori cu aspect de frunze

Organizarea celulară• Peretele celular este de natură celulozo-

pectică; microfibrilele de celuloză sunt aşezate de obicei randomic într-o matrice amorfă

• Partea amorfă, gelatinoasă, a PC conţine galactani sulfataţi (agar, caraghen, porfiran, manan) cu valoare economică

• Rar peretele celular poate fi impregnat cu CaCO3 (Corallina, Lithothamnion)

Organizarea celulară

• Unul sau, rar, mai mulţi nuclei de dimensiuni mici

• Un cromatofor lobat sau numeroşi cromatofori lenticulari, granulari etc.

• Tilacoidele pe care sunt ataşaţi ficobilizomii sunt solitare; nu se asociază pentru a forma lamele fotosintetizante

Unele alge roşii prezintă sinapse intercelulare

ÎNMULŢIRE:

• vegetativ (prin porţiuni de tal),

• asexuat (prin spori),

• sexuat (prin trichogamie).

Ciclul de viaţă este

trigenetic diplo-haplofazic.

Polysiphonia - carpogonPolysiphonia – spermatociști

Polysiphonia - cistocarpi

Polysiphonia – tetrasporociști Dasya -

stihidie

CLASIFICARE, REPREZENTANȚI:

• I. Clasa Bangiophyceae – alge cu tal primitiv, unicelular, cenobial,

heterotrich sau foliaceu. – Carpogonul este lipsit de trichogin. – Ciclul de dezvoltare este digenetic, cu

gametofitul dominant.

Bangia atropurpurea

Porphyra leucosticta

Ordinul Bangiales

• II. Clasa Floridophyceae – – alge cu tal heterotrich, cladomial– carpogonul prezintă trichogin – ciclul de dezvoltare este trigenetic diplo-

haplofazic.

1. Ordinul Nemalionales – cuprinde rodofite cu tal cladomial, având

pleuridii libere. Ex. Batrachospermum sp.

2. Ordinul Gigartinales – tal cladomial uni sau multiaxial.

Chondrus nipponicus

Gigartina sp.

Phyllophora nervosa

3. Ordinul Corallinales (Cryptonemiales)

– prezintă organe de înmulţire în conceptacule. Ex. Corallina.

4. Ordinul Ceramiales – aparat vegetativ exclusiv cladomial. Ex. Ceramium sp., Dasya sp., Polysiphonia sp.

Laurencia sp.

Ceramium kondoi Dasya sessilis

Laurencia sp.

ECOLOGIE:

• Cresc la adâncimi mari în ape marine şi oceanice, fixate de substrat, unele pe nisip (specii epipsamice).

• Populează apele calme, cu excepţia formelor de supralitoral.

• Sunt exigente faţă de temperatură, multe dintre ele trăind în zonele tropicale.

• Foarte puţine specii sunt arctice. La noi, în timpul iernii se dezvoltă Porphyra leucosticta.

• Faţă de lumină au cerinţe variate. • Suportă un spectru larg al salinităţii apei. Se găsesc în

ape sărate, hipersaline (cu peste 40% săruri), dar şi în ape dulci.

• Circa 40 specii sunt parazite pe alte specii de rodofite;

• Porphyridium purpureum este simbiont în corpul unor foraminifere

IMPORTANŢA: • componente importante ale fitobentosului din

ecosistemele acvatice de mare adancime;• din Gelidium, Ceramium sp., Furcellaria sp. sunt

extraşi agarul şi agaroidul care sunt utilizaţi ca mediu de cultură în microbiologie, micologie etc.

• din Chondrus crispus (muşchi irlandez) se extrage caraghenul care se foloseşte ca stabilizator în industria cosmetică, alimentară, farmaceutică.

• algele cu tal mineralizat se folosesc ca amendamente în agricultură.

• unele specii se consumă în stare proaspătă, sub formă de salată (Porphyra, Rhodymenia palmata).

• altele se utilizează în medicina populară (Rhodymenia) împotriva răcelii, febrei etc.

• Algele cu peretele celular impregnat cu carbonat de calciu au valoare litogenă

Lythophyllum sp.

Lithothamnion sp.

Peyssonelia rubra

CRYPTOPHYTA

• alge monadoide, rar cocoide, de culoare brună, brun-gălbuie, albastră-verzuie sau roşie ;

• trăiesc în ape dulci, salmastre sau marine;• pigmenţii speciilor fotosintetizante sunt:

colorofila a, c2, pigmenţi carotenoizi şi ficobiliproteine; cele din urmă localizate în lumenul intratilacoidal al lamelelor fotosintetizante;

• produsul principal de asimilaţie este amidonul extraplastidial

CARACTERE GENERALE:

Organizarea talului

• Monadal – Cryptomonadales• Cocal – Tetragonidales

Organizarea celulară

INMULŢIRE:

• Diviziune longitudinală

• Zoospori (speciile cocoide)

CLASIFICARE, REPREZENTANŢI:

• 70 specii

• Cls. Cryptophyceae– 1. Ord. Cryptomonadales

• Fam. Cryptomonadaceae – Cryptomonas vegetează în acumulări de apă bogată în

substanţă organică sau în mări Rhodomonas cuprinde specii dulcicole, adesea greu de

deosebit de Cryptomonas. Chilomonas paramoecium trăieşte în ape murdare Chilomonas marine traieste in nanoplanctonul marinCyanomonas se caracterizeaza prin cloroplaste de culoare

albastra-verzuie.

Chilomonas sp.

– 2. Ord. Tetragonadales• Fam Tetragonidaceae – Tetragonidium verrucatum

ECOLOGIE:• Criptofitele sunt organisme planctonice,

preponderent prezente în ape dulci şi oceanice oligotrofe.

• Sunt mai frecvente în ape reci, unde devin abundente iarna şi primăvara devreme. În timpul verii australe criptofitele sunt cele care domină flora algală a lacurilor Antarctice.

• Foarte rar sunt prezente în ape oceanice cu temperaturi mai ridicate de 22 °C şi sunt absente din apele termale şi hipersaline.

IMPORTANŢĂ:

• practică, constituind hrană pentru zooplancton;

• ştiinţifică, ultrastructura şi biologia lor moleculară având semnificaţii în studiul procesului de endosimbioză secundară.