Дәріс 2. Балдырлар. Көк жасыл балдырлар бөлімі.

Қарастырылатын сұрақтар:

Морфологиялық құрылымдар

Көк –жасыл балдырлардың морфологиялық сипаттамасы.

Көк –жасыл балдырлардың систематикасы.

Көбеюі.

 

Балдырлардың 40-мыңнан астам түрлері белтілі. Бұлардың барлығына ортақ белті-хлорофилдің болуында. Атқаратын қызметтеріне қарай балдыр жасушасы тенеративтік және вететативтік болып бөлінеді. Тенеративтік жасушалар көбею ортандарының қызметін атқарса, вететативтік жасушалар фотосинтез қызметін атқарады. Ядро аппаратына және жасуша құрылымына қарай прокариотты (көк-жасыл), мезокариотты (әвтленалы, динофитті) және эукариотты (барлық қалған балдырлар) болып бөлінеді.

Прокариотты ортанизмдер, басқа организмдерден басты айырмашылығы тек қалыптасқан ядросының болмауымен қатар, клеткасы ортаноидтарға бөлінбетен. Ядрошығы, пластиді, митохондриясы, Тольджи аппараты және басқа мембранамен қапталған органоидтары, митоз, мейоз процестері болмайды.

Мезокариотты организмдердің клетка құрылысы, бір жағынан, про- кариоттарға ұқсас келсе, екінші жағынан, эукариоттыларға уқсас. Мезокариоттылардың қалыптасқан ядросының екі қабаттан тұратын мембранасы болғанмен, митоз кезінде хромосомасы қоюланған жағдайында болады да, ширатылған жіпше және басқа өзгерістерге ұшырауы болмайды. Хромосомасында прокариоттылардың нуклеоидтары сияқты гистоны болмайды. Центромерлерінің болмауына бай ланысты хромосомалары нашар дифференцияланған, сондықтан эукариоттардың хромосома фибриль- дерінен екі есе жіңішке микрофибрильден тұрады. ДНҚ-ны синтездеу эукариотты ортанизмдерде интер фазаның белтілі бір уақытында ғана жүрсе, мезокариоттыларда үздіксіз жүріп жатады.

Эукариотты ортанизмдердің қалыптасқан бір не бірнеше ядросы мен ядрошығы, хлоропласт, митохондрия, Гольджи аппараты, микротүтікшелері және басқа органоидтары болады. Жыныс процесі кезінде мейоз бен сингамия кезектесіп келіп отырады.

Балдырлардың құрылысы мен тіршілік әрекетіндегі бірсыпыра ортақ белгілерінің болуына қарамастан, әр топтарының жеке ерекшеліктері бар.

Қазіргі уақытта барлық балдырларды құрылыстарындағы ұқсастықтарына және айырмашылықтарына байланысты 9 морфолотиялық күрылымдарға (структураға) бөлуге болады.

Амебоидты құрылымды балдырларға бір клеткалы, қалыптасқан клетка қабықшасы болмайтын қарапайым организмдер жатады. Соған байланысты денесінің белгілі бір формасы болмайды. Олар амеба тәрізді денесінен жуан немесе жіңішке қысқа не үзын жалған аяқтар шығару арқылы бір орыннан екінші орынға қозғалады. Кей уақытта мұндай бірнеше клеткалар бірігіп плазмоди күрайды. Амебоидты қүрылымды организмдерде де барлық органо идтары (хлоропласт, перипласт ядро, кейде көзшесі, жиырылғыш вакуолясы) (17-сурет, 7,8) болады.

Монада құрылымды балдыр ларға сопақ, алмұрт, не дөңгелек пішінді бір клеткалы, не қауымды организмдер жатады. Олардың клеткаларын бір-бірімен цитоплазма жіпшелері байланыстырады. Монада құрылымды бал- дырларды қозғалысқа келтіретін клетканың алдыңғы жағында бір, көбіне екі, кейде төрт және одан да көп талшығы, хлоропласттары, ядросы, көзшесі, жиырылғыш вакуолясы, көбінде пиреноидтары болады. Клетка қабықшасы, плазмалемма, пеликула, перипласты, пектинді болып келеді. Осы ортоноидтардың ішінде монада қурылымдыға тән ортаноид: жиырылғыш вакуоля, талшық, көзше. Жұқа клетка қабықшасы бар мона да құрылымды ортанизмдер сирек талшықтарын тастап, амебоидты жағдайға көше алады. Мұндай организмдер талшықтармен бірте жалған аяқтарды түзеді Қара- пайым балдырлардың вететативтік тіршілігінің барлық кезеңінде монада құрылымды екендігі байқалады, ал күрделі қүрылымды балдырларда жыныс клеткалары (таметалар, зооспоралар) ғана монада қүрылымды. Монада құрылымды балдырлар табиғатта көп тараған, олар жасыл, сары-жасыл, эвгленалы, жылтырауық сары, динофитті, криптофитті балдырлар топтарына тән. Олар тек көк-жасыл, қызыл балдырлармен конъютаттар класында ғана бол- майды, ерте уақытта болып, кейін өзтеріске үшырауы мүмкін.

Коккоид құрылымды ортанизмге монадалар сияқты бір клеткалы және қауымды ортанизмдер жатады. Олар табиғатта аса көп тараған және әр түрлі пішінді. Сандарының көп және әр түрлі болуы клетка қабықшаларының түрлі белгілер беретін сыртындағы өсінділеріне, қылтанақтарына, қалыңдығы мен орналасу ерекшеліктеріне байланысты. Монада құрылымдылардан негізгі айырмашылығы вететативтік талшықтарының уақытында болмауына байланысты қозғалыс жағдайынан айырылған, тек кейбір десмидиялылар мен диатомды балдырлар ғана қозғалғыш келеді. Бірақ бүлардың қозғалыс қызметін клеткадан бөлініп шығатын кілегей атқарады Коккоид құрылымдылардың клетка қабықшалары пектинді не целлюлозды,. Көзшелері, жиырылғыш вакуолялары болмайды, тек кейбір түрлерінде рудиментті орган ретінде сақталған. Клеткалары бір не көп ядролы, хлоропласттарының формасы, саны әр түрлі.

Сарциноидтыларға бір клеткалы не қауымды қалың клетка қабық-: шалары бар ортанизмдер жатады. Бұлардың басты ерекшеліктері — клетканың кез келген бағытта бөлінуге қабілеттілігінде.

Пальмеллоид құрылымды организмдердің клеткалары кілегеймен қоршалған, бірақ бір-бірімен бай ланыспай, кілетей ішінде бос жатады. Бұларды құрайтын ортанизмдер клеткасы коккоид құрылымды келеді және бұлар екі түрлі болады. Егер барлық вететативтік уақыты гидрурус сияқты кілегейдің ішінде өтсе, оны пальмеллоид құрылымдылар деп атайды, ал егер хламидомонада сияқты белтілі бір қолайсыз уақыттарда, уақытша ретсіз клетка жиынтығын құрайтын болса, онда мұны пальмеллоидты жағдай деп атайды. Пальмеллоидты жағдайға монада және коккоид құрылымды балдырлар, өте сирек басқа құрылымды ортанизмдерде қолайсыз жағдайларда ауыса алады. Пальмеллоидты жағдайға ауысқан ортанизмдердің белтілі бір формасы, мөлшері болмайды.

Жіптесін құрылымды балдырлар аттарына байланысты қабаттары бірқатар көптеген клеткалардан құралған, тарамдалып не тарамдалмай келген жіп сияқты. Жіпті құрайтын клеткалар пішіні жағынан көбіне біркелкі келеді, кейде ұщ жағында орналасқан клеткасының пішіні және құрылымы өзгеше болады. Көпшілік жіп тәрізді балдырлар төменгі жағындағы ұзынша ризоид клеткалары арқылы төсемікке бекініп тіршілік етеді. Жеке жіпшені құрайтын клеткалар бір-бірімен байланысып жатады. Көпшілік жағдайда клеткааралық саңылаулары және плазмодесмалары болады. Қарапайым түрінде жіпше тек бірқатар клеткалардан құралады, ал кейбір түрлерінде бірнеше қатар клеткалардан құралып, формасы, атқаратын қызметі жағынан өзгеше болады және өсуі әр турінде әр түрлі. Егер улотрикстер сияқты кез келтен клетка бөлінуге қабілетті болса, мұндай өсуді диффузиялық осу деп атайды. Ал екінші біреулерінде тек арнаулы клеткалардың бөлінуі арқылы қабат ұзаратын болады, онда оны зоналы өсу немесе меристемалық өсу деп атайды.

Гетеротрихалды немесе әр түрлі жіптесінді қүрылымды балдырлар - жіптесінді түрлердің күрделенген формасы. Гетеротрихальды формалар тарамдалған жіптесінділер, клеткаларының бүршіктенуі нәтижесінде түзілген Атқаратын қызметтеріне қарай жіпшенің екі бағытта өсуін байқауға болады. Жіптері тесемікке төселіп, өсу бағытынан тік өсу бағытына қарай жүреді. Тік өсуге қарай бағытталған жіпшелері тармақталып келеді онда фотосинтез процесі интенсивті жүреді және олардан көбею органдары дамиды. Жіптесінді формалардың эволюциялық даму нәтижесінде пластинкалы және тінді құрылымды балдырлар түзілген.

Пластинка қүрылымды балдырлар - жіңішке және жалпақ пластинка пішінді болып келеді. Мүндай балдырлар өздерінің онтогенездік дамуын жіп тәрізді формадан бастайды. Мұнда клетка екі бағытта, көлденеңінен және үзынынан бөлінудің нәтижесінде жіп тәрізді форма, пластинкалы формаға айналады. Дамудың алғашқы сатысында кейбір екі қабатты пластинка формалы балдырлар өсе келе қабаттары бір-бірінен ажырасып, іші қуыс түтікке айналады. Пластинка құрылымдылар жасыл, қоңыр және қызыл балдырлар топтарының ішінде кең таралған.

Тін құрылымды балдырлар күрделі құрылысты, сырт пішіні жоғары сатыдағы өсімдіктерге үқсас. Бұлар жіптесінді форма клеткаларының бірнеше бағытта бөліну нәтижесінде қалыптасқан. Мұндай клетка, негізінен, үш бағытта бөлінеді. Қабаттың ішкі құрылымы бірнеше қабаттан түрады және олар дифференцияланған, соның нәтижесінде алғашқы механикалық, өт кізтіш, ассимиляциялаушы тіндер жақсы жетілген (19-сурет, 4). Мұндай тіндер ламинарияда, фукуста, саргассумда, делессерияда және басқа бал- дырларда болады.

Сифоналды құрылымдыларды кейде клетка құрылысы жоқ балдырлар деп атайды. Табиғатта сирек таралған. Бұған вететативтік денесі перделерге бөлінбетен, орасан үлкен, ядросы өте көп, көптеген хлоропласттары бар, алып бір клеткадан тұратын, клетканың мөлшері 1 сантиметрден, кейбір түрлерінде бірнеше сантиметрте жететін балдырлар жатады (17-сурет, 18,19). Сифондылар әр түрлі пішінді, көбіне морфологиялық жағынан жоғары сатыдағы өсімдіктерте ұқсас күрделі сабақ, жапырақ, тамырлы өсімдіктер сияқты болып келеді. Клеткаішілік целлюлозды тіреуіштері организмге механикалық мықтылық қасиет береді. Сифоналды құрылыстылар, жасыл балдырлар мен сары-жасыл балдырлардың ішінде ғана таралған.

Сифонокладалы құрылымды балдырлар - көп ядролы сегменттерге бөлінген жіптесінді тарамдалган не күрделі құрылымды қабаттан құралған ортанизмдер. Сифонокладалы ортанизмдер тікелей сифондылармен байланысты көп ядролы сегменттерге бөлінеді. Мұндай структураның пайда болуы митоз бен цитокинез процестері болған кезде олардың бір-бірімен қарым-қатынастарының болмауында. Сифонокладалы құрылымды балдырлардың басты өкілі кладофора, бұрын әр түрлі жіптесінді балдырларда қаралатын (19-сурет, 8). Мұндай құрылымды ортанизмдер тек жасыл балдырлардың ішінде ғана кездеседі.

Харафитті құрылымдылар тек хара балдырларына ғана тән. Бұлар — көп клеткалы мүшеленген, буын және буынаралықтарына бөлінген күрделі құрылымды өсімдік. Қабаты негізгі өркеннен, оның бұтақтарынан және ризоидтан тұрады. Буын аралығы және бүйірлік мүшелерге бөлінген өркендері ұзын ірі созылған клеткалардан тұрады.

Көк-жасыл балдырлар

Көк-жасыл балдырларға бір клеткалы, қауымды және көп клеткалы жіптесінді 1500-2000 түрі бар организмдер жатады. Олар барлыќ тіршілік орта сында тараған. Әр түрлі сулы және сусыз биотоптарда кездеседі. Бұлар төсемікке бекініп не бекінбей бос жатып тіршілік етеді. Талшыќты ќозғалыс стадиясы болмайды, алайда кілегейдің болуына байланысты сырғи ќозғалып отырады. Көк-жасыл балдырлардың клетка лары дөңгелек, орақ, жарты сақина, үш сақина, эллипсоид, шар, цилиндр, күбі, т.б. пішінді. Басқа балдырлардан клетка қүрылысының, пигменттерінің ерекшелігі, тіршілік ортасының өзгешеліктері арқылы айырылады. Клетка қабықшасы оңай кілегейленетін пектинді, тек кейбіреулерінде целлюлозды болады.

Клетка қабықшаларының қүрамына кіретін муреиннен құралған тығыз қабат. Эукариотты организмдер мен саңырауқұлақтарда муреин заты кездеспейді. Осы қабат клетка қабықшасына мықтылық қасиет және белгілі бір пішін береді.

Клетканың протоплазмасы ядросыз, хлоропластысыз, басқа орга- иизмдердің протоплазмасынан қою.

Протоплазмасы шеткі боялған хро матоплазма қабатынан және түссіз орталық центроплазма бөлімінен гұрады. Хроматоплазма бөлімінде болатын (хлорофилдің жасыл, каротиннің қызғылт сары, фикоцианинің көк, фикоэритриннің қызыл) пигменттері хлоропласттың қызметтерін атқарады. Бүл бөлімде рибосома мен пилосома және әр гүрлі кристалдар болады. Хроматоплазма бөлімінде тилакоидтар жинақталған, бірақ басқа организмдердікі сияқты цитоплазмадан мембрана қабаттары арқылы оқшауланбаған. Тилакоидтар фотосинтез қызметін атқарады. Цитоплазма бөлімі өзінің атқаратын қызметі жағынан клетка ядросына жақындайды. Центроплазманы нуклеоплазма алып жатады. Ол цитоплазмадан қабықша арқылы бөлінбеген. Онда ядроның құрамына кіретін бір ғана ДНҚ элементі бар ядро бояуымен боялатын хроматин орналасады. Мұнда да ДНҚ жіпшесі эукариотты организмдердің хромосомасы сияқты гистондармен байланы- сып жатпайды. Бұларда эукариотты организмдердің ядросында болатын

гистон белогы болмайды. Алайда, кейінгі уақытта көк-жасыл балдырлардан гистон белогы сияқты белоктар табылып жүр.

Клетка шырыны бар вакуолялар есейген клеткаларда ғана болады, оның пайда болуы клетка тіршілігін жоюга экеп соғады. Оның есесіне көк-жасыл балдырлардың клетка ларында азотпен толған газ вакуолясі деп аталатын жалған вакуолялар болады. Пигменттерінің қүрамы жағынан көк-жасыл балдырлар басқа балдырларға қарағанда ерекше келеді. Олардың хлорофил- дің а_х, фикоэритриннің қызыл, фикоцианиннің көк, аллофикоциа- нин және эр түрлі ксантофилдер мен каротиноид пигменттері болады, жалпы саны 30 шақты пигменттер табылған. Осы пигменттердің орай- ласып келуіне байланысты олардың түсі көк-жасылдан сарғыш, күлгін, қызғылт, ақшыл көгілдір, кейде тіпті қара түске дейін өзгереді. Хлорофилдің в пигментінің болмауы, фикобилиндердің болуы көк-жасыл балдырлардың ерте заманда пайда болғандығын дәлелдейтін бір бөлігі. Орталық денеде қор заттары ретінде гликопротеид (йод ертіндісінен қоңыр түске боялады), волютин және анабенин жиналады. Крахмал түзілмейді. Көк-жасыл балдырларда қозғалғыш талшықты кезеңі және жынысты көбею болмайды. Көбею вегетативтік жолмен өтеді. Бір клеткалы формалары клетканың сирек тең емес екіге бөлінуі арқылы көбейеді. Қауымды формалары клегканың ыдырауы немесе бөлінуі арқылы көбейеді. Клетканың бөлінуі кезінде митоз және мейоз процестері болмайды. Көпшілік жіптесінді балдырлар гормогония, гормоспоралар, гондиялар, коккалар және планококкалар арқылы да вегетативті көбейеді. Гормогония арқылы көбею көк-жасыл балдырлар- да кеңінен тараган, соған байланысты тұтас бір класты гормогониялықтар класы деп атайды.

Гормогония жіпшелердегі клетка арасындағы байланыстардың үзілуінен бөлшектерге бөлектенуі арқылы түзіледі.Кілегейлену арқасында олар жасушадан иеңселіп қозғалу арқылы сусып сыртқа шығады да әрбір гормогоний жаңа дарақтың бастамасын береді. Гормоспоралар гормогонияға ұқсас, бірақ қалың қабықпен қапталған клеткалар жиынтығы. Кейбір балдырлардың талломдарының бір клеткалы бөлшектерге бөлінуі нэтижесінде гондиялар, коккалар, планококкалар түзіледі. Гондиялардың кілегейлі қабықшасы болады. Ал коккалардың оқшауланған қабықшасы болмайды, жалаңаш келеді. Планококкалар коккалар сияқты жалаңаш, бірақ гор могония тэрізді қозғала алады.

Көк-жасыл балдырларды көп зерттеген А.А. Еленкин бүл бөлімді үш класқа (Хроококкалылар, Хаме сифондылар, Гормогониялар) 12 қатарға, 50-жуық тұқымдасқа бөледі.

Хроококкалылар-Сһгоососсорһусеае класы

Бұл класқа бір клеткалы, қауымды организмдер жатады. Қауымның құ- рылысы және оның формасы ондағы клетканың бөлінуіне және кілегейдің құралуына байланысты. Қауымдағы клеткалар көпшілік уақытта ретсіз орналасады. Клеткалары шар, эллипсоид, цилиндр, алмұрт, орақ, кейде ұзын иілген цилиндр пішінді. Хлорококкалы балдырлар клетканың жай екіге бөлінуі, кейде планококкалар, споралар және аналық клетканың ұсак клеткалары - нанноциттарға бөлінуі арқылы кебейеді. Нанноциттер немесе ұсақ шар тэрізді көптеген клеткалар аналық клетканың үздіксіз тез бөлінуінің нәтижесінде түзіледі.

Хроококкалылар-Сһгоососсаlеs қатары - табиғатта көп тараған әр түрлі пішінді бір клеткалы және қабат кұрмайтын қауымды организмдер. Қауымдары шар, эллипсоид формалы, суда қалықтап жүретін организм.

Хроококк-Сһгоососсus - туысы ылғалды топырақта, суда аса көп кездесетін бір клеткалы шар пішінді балдыр. Кейде клеткалар бөлінгеннен кейін ажырап кетпей, кілегеймен қоршалып, кішкене қауым түрінде қалып кояды.

Глеокапса-Glоеоcapsа туысы шар пішінді, 2-8 клеткадан тұратын қалың кабыкшасы бар қауым құрайды. Глеокапса бөлінген уақытта аналық клетканың қабықшасы бұзылмай, сол қалпында қалады. Бірнеше рет бөлінгеннен кейін бірінің ішінде бірі орналасып, күрделі қауым түзіледі. Сөйтіп, әрбір клетка қанша бөлінсе, сонша қабатталған қабықшасы болады. Ол клетканы құрғайды. Қолайлы жағдайларда клетка қабықшасы кілегейленіп, оның ішіндегі клеткалар босап, жаңа қауым кұрайды. Глеокапсаның кейбір түрлері түссіз кілегеймен қапталған, суда таралған (С, тіпиtа), екінші бір түрлері қызғылт (С, таgта) қоңыр-сары (С, rupestris) күлгін түсті кілегейлермен қапталып, дымқыл жерлерде, тастарда, қабырғаларда, кейде жерлерде, тастарда, қабырғаларда, кейде суда кездеседі (түсті кесте №).

Хамесифондылар – Сһаmаеsірһоnорһусеае класы

Бұл класқа клеткасы апикальды жоғарғы және базальды - төменгі бөлімдері болып дифференцияланған қабаттан кұралған бір клеткалы қауымды және жіптесінді формалар жатады. Жіптесінді формалары қалың кабатты клеткалардаи кұралған және бір-бірімен тығыз жабысып өсіп, жалған паренхима түзеді. Клетка лары шар, сопақ, алмүрт, цилиндр, шоқпар пішіндес келеді. Экзо- және эндоспоралар арқылы жыныссыз көбейеді. Экзоспора түзуші клетка протоплазмасының базипетальды бағытта бөлшектенуіне байланысты жоғарғы жағындағы тесіктен ширатылып споралар түрінде шығып қалып отырады. Мүндай көбею тұщы суларда көптеп кездесетін Хамесифон жатады.

Дермокарпа-Dеrmосаrpа туысының клеткалары көпшілік уақыттарда топтасып өсетін шар тэрізді не жұмыртқа пішіндес. Клеткаларының үш жақты бөлінуі нәтижесінде эндоспоралар құру арқылы жыныссыз көбейеді. Тіршілік жағдайларының өзгерісіне байланысты бұлардың жасуша пішіндері, түсі, спораларының маны өзгеріп отырады.

Гормогониялар - Ноrтоgопорһусеае класы. Бұл класка табиғатта кең тараған жіптесінді көп жасушалы және қауымды ағзалар жатады. Жіптесіңді жасушалары бір-бірімен плазмадесмалар аркылы байланысып жатады да трихомалар түзеді. Трихомалары жалаңаш немесе кілегейлі қынаппен капталған. Гетерецисталары біреулерінде болса, екіңші біреулерінде болмайды. Гормогония сирек споралар аркылы көбейеді. Бір клеткалы организмдердің көбеюі клетканың бірнеше ұсақ бөлшектерге бөлініп кетуінің, ал көп клеткаларының жіптерінің гетероциста немесе маманданбаған өлі клеткалар арқылы үзіліп кетуінің нәтижесінде жүзеге асады. Жіпшенің вегетативтік көбеюге қажетті участогі гормогония деп аталынады.

Осцилляториялык - Оscillаtоrіs қатарының өкілі - осциллятория - оscіllаtоrіа, бұл көп жасушалы тармақталмаған жіптесінді балдыр. /56 сурет А/. Жішпесі бір қатар орналаскан қыска цилиндр пішінді жасушалардан түрады да, жіптері жіңішке келеді. Әрбір жіпшесі ядросыз үсак біртекті жасушалардан және хромотофордан тұрады. Ішкі акшыл бөлігі - орталык плазмасы нуклеии қышқылдарынан, ал сырткы күнгірт кабаты – пигментті /хроматоплазмасы/, цитоплазманың сырткы кабатында гликогеннің ұсақ түйірлері болады.

Носток -Nostoc әртүрлі және көлемді кауым. Қауым кілегейлі шар пішінді жасушалардың моншак тәрізді гізбектеліп келуінен кұралады. /56 сурет В, Д/. Біркелкі вегетативтік жасушалар- арасында ірі жасуша - гетероцисталар болады. Гетероциста маңындағы тізбектер жеке бөліктерге - гормогониилерге айрылып кетеді, яғни носток осылай вегетативті көбейсді. Носток табиғатта көп тараған. Бұл батпакка айналып келе жаткан көлдерде, акпайтын суларда, шөлді далаларда, кыналардың| арасында әртұрлі пішінді кілегейлі кауым тұрінде жиі кездеседі.

Қайталау сұрақтары:

Көк-жасыл балдырлардың анабена - Апаbаепаs, спирулина - sреrиliпа, ривулярия - rivиlаrіа, глеокапса - glеосарsа т.б. өкілдері бар.

 

1. Абдрахманұлы О. Төменгі сатыдағы өсімдіктер систематикасы. Астана 2012 ж

2. Әметов Ә.Ә. Ботаника. - Алматы, 2000

3. Вассер С.П., Кондратьева Н.В. Водоросли. 1991.