CHLAMYDOMONAS: ZNAČILNOSTI, TAKSONOMIJA, ZGRADBA, HABITAT - BIOLOGIJA - 2025

Chlamydomonas je rod dvoceličnih enoceličnih zelenih alg s premerom 10 mikronov (mm), ki jih pogosto najdemo v ribnikih, vlažnih tleh in drenažnih jarkih.

Zelena obarvanost je posledica prisotnosti klorofila v njeni strukturi, njegove kolonije pa so lahko tako obilne, da obarvajo čisto vodo zeleno. Kljub temu, da je enocelični organizem, ima precej zapletene strukture, ki mu omogočajo, da izvaja vse osnovne procese za življenje.

Klamidomona

Celice vrste Chlamydomonas so redno ovalne, včasih piriformne; njegovo gibanje je značilno zaradi prisotnosti dveh polarnih flagella.

Te mikroskopske alge imajo sposobnost fotosinteze; poleg tega absorbirajo hranila iz medija skozi celično membrano. Kadar so okoljske razmere ugodne, se razmnožujejo aseksualno (zoospore) in spolno (gamete).

Zaradi svoje motorične zmogljivosti je eden najbolj preučenih mikroskopskih organizmov v bioloških raziskavah. Preučeni so bili kot model za dešifriranje osnovnih vidikov življenja: mobilnost flagella, evolucija kloroplastov, odzivi na svetlobne dražljaje in zaporedje genomov.

značilnosti

Klamidomone so enocelični organizmi, za katere je značilna prisotnost dveh apikalnih flagelov. Za njihovo hranjenje so odvisno od pogojev v okolju prisiljeni fotoavtrofi ali neobvezni heterotrofi.

Te vrste imajo fotosintetski sistem, podoben rastlinam. Dejansko lahko proizvajajo vodik s pomočjo svetlobe kot vira energije, ogljikovega dioksida iz okolja in vode kot darovalca elektronov.

Po drugi strani imajo ionske kanale, ki se aktivirajo z direktno izpostavljenostjo sončni svetlobi, pa tudi rdeč fotosenzibilni pigment, ki usmerja gibljivost v vodnem mediju.

Taksonomija

Iz roda Chlamydomonas je bilo opisanih približno 150 vrst. Chlamydiae pripadajo družini Chlamydomonadaceae, red Volvocales, razred Chlorophyceae, divizija Chlorophyta, kraljestva Plantae.

Glavne vrste roda Chlamydomonas so C. reginae, C. reinhardtii, C. coccoides, C. braunii, C. caudata, C. pulsatilla, C. euryale, C. isabeliensis, C. parkeae, C. plethora, C. pulsatila , C. concordia, C. hedleyi, C. provasolii, C. epiphytica, C. globosa, C. gloeopara, C. gloeophila, C. mucicola, C. minuta, C. quadrilobata, C. noctigama in C. nivalis.

Struktura

Celična struktura Chlamydomonas je prekrita s celično steno in plazemsko membrano, sestavljeno iz depozitov celuloze, sluzi in kalcijevega karbonata.

Klamidomone imajo jedro znotraj kloroplasta v obliki skodelice. Znotraj njega se nahaja samotni pirenoid, kjer nastane škrob, ki nastane zaradi procesa fotosinteze.

Pri teh vrstah je pogosta prisotnost dveh flagella, ki izvirata iz bazalnega zrna, ki se nahajata v citoplazmi. Proti apikalnemu območju opazimo rdeč pigment (stigmo), ki je občutljiv na svetlobo, ki izpolnjuje funkcijo vodilne gibljivosti.

Ima kloroplast, ki ga obdaja par membran, znotraj katerega so razporejeni tilakoidi, zloženi v škrlat. Kot dve kontraktilni vakuoli, ki se nahajata blizu flagele, odgovorni za dihanje in izločanje.

Habitat

Različne vrste Chlamydomonas živijo v celinskih okoljih, predvsem v naravnih ribnikih sladke ali bočate vode ter na vlažnih tleh ali epifitih na drugih rastlinah.

Ena od značilnosti te alge je raznolikost okolja, v katerem se razvija, od podvodnih vročih izvirov do ledu na Antarktiki.

Te alge uspevajo v ekstremnih pogojih, kot je odsotnost kisika. Pravzaprav imajo sposobnost razgradnje molekule vode na kisik in vodik, pri čemer uporabljajo kisik za dihanje in sproščanje vodika.

Dejansko so te alge po naravi prilagodljive. Doseganje razvoja v popolni odsotnosti svetlobe z uporabo organskih soli kot alternativnih virov ogljika.

Fotorespiracija

Fotorespiracija je postopek, ki se pojavlja pri enoceličnih vrstah, kot so zelene alge iz rodu Chlamydomonas. Pri tem se uporablja kisik (O) in nastane ogljikov dioksid (CO ₂ ). V resnici gre za postopek, podoben dihanju.

Ker se zgodi ob prisotnosti svetlobe in je ravnovesje podobno kot pri dihanju, dobi to ime. Za razliko od dihanja, pri katerem nastaja energija; Pri fotorespiranju se energija ne ustvarja, ampak jo porabi.

Klamidomone imajo fotosintetski sistem, podoben sistemu rastlin, zato lahko proizvajajo vodik z uporabo ogljikovega dioksida, sončne svetlobe kot vira energije in vode kot darovalca elektronov.

Postopek fotorespiracije urejajo različni dejavniki, kot so okoljski pogoji in razvoj kolonij mikroalg. Zato je neposredno povezan z intenzivnostjo sončne svetlobe, pH in temperaturo medija.

Razmnoževanje

Razmnoževanje je značilno za živa bitja, za Chlamydomonas pa je značilno, da imata dva reproduktivna cikla: en spolni in drugi aseksualni.

Pri nekaterih enoceličnih organizmih spolno razmnoževanje ni običajno, saj živijo v ugodnih razmerah in zadostujejo, da ohranjajo kontinuiteto vrste z aseksualno razmnoževanjem.

Nasprotno, kadar so razmere slabe, se preusmerijo na spolno razmnoževanje. Nove genetske rekombinacije jim bodo na ta način zagotovile uspešno spopadanje z novimi okoljskimi razmerami.

Razmnoževanje

Klamidomone so haploidni enocelični organizmi večino življenja. Med spolnim ciklom pride do oploditve z združitvijo dveh rodovitnih celic različnih sevov, kar povzroči diploidno zigoto.

Med postopkom zorenja zigote nastane gosta prevleka, ki omogoča, da ostane v miru, ko so razmere neugodne. Nato se zigota loči z mejozo in tvori štiri nove flagelatne gamete.

Razmnoževanje

Pri aseksualni reprodukciji ne pride do parjenja, temveč do podvajanja posameznikov po različnih mehanizmih. Za potomstvo vrste je zagotovljen del telesa, ki se loči in raste, dokler ne doseže posebne velikosti in oblike.

Cikel aseksualne reprodukcije Chlamydomonas izhaja iz binarne cepitve ali delitve. Protoplast se razgradi in tvori dve, štiri in osem hčerinskih zoospor, podobno kot matična celica. Vsak nov zoospore je obdarjen z jedrom, citoplazmo in flagelo.

Reference

1. Chlamydomonas Algee (2016) Opombe o botaniki in agronomiji. Nacionalni politehnični inštitut. Nacionalni politehnični inštitut. Obnovljeno na: docsity.com
2. Chlamydomonas (2017) Encyclopedia Britannica, Inc. Uredniki Encyclopaedia Britannica. Pridobljeno na: britannica.com
3. Chlorophyta (2015) Biotska raznovrstnost in taksonomija kriptogamskih rastlin. Fakulteta za biološke vede. Univerza v Madridu. Pridobljeno na: escala.bio.ucm.es
4. Cubas Paloma (2008) Kloropita - zelene alge. Obnovljeno v: aulares.net
5. López Amenedo, I. (2014). Spremembe v celični fiziologiji "Chlamydomonas reinhardtii", izpostavljenih vročinskemu stresu.
6. Scott F. Gilbert (2003) Razvojna biologija. 7. izdaja Uredništvo Panamericana. ISBN 950-06-0869-3
7. Taksonomija za Chlamydomonas (2018) informacijski sistem biotske raznovrstnosti. Pridobljeno na: sib.gob.ar