Peaaegu igas veekogus kogu maakera pinnal võib leida sellise ainulaadse organismi, mis oma koostiselt meenutab taime, nagu vetikas.
Mis on vetikad
Vetikad on eriline rühm ühe- või mitmerakulisi organisme, kes elavad peamiselt veekeskkonnas. See on üsna suur rühm madalamaid taimi. Nende elupaik on nii suur, et neid võib kohata kõikjal, nii ookeanides kui ka meredes, järvedes, jõgedes, muudes veekogudes, märjal pinnasel ja isegi puukoorel.
Vetikad on nii üherakulised algloomad kui ka mitmerakulised kolooniad. Mitmerakuliste vetikate kestad koosnevad tselluloosist, mis on otsast üksteise külge kinnitatud.
Neil puudub juurestik. Selle asemel kinnituvad vetikad pinnale spetsiaalsete protsesside – risoidide – abil.
Vetikad on kogu Maa peamine orgaanilise aine allikas. Peaaegu kõik toiduahelad saavad alguse neist. Lisaks on need toiduallikaks paljudele veekeskkonna elanikele.
Vetikad sobivad ka väetiste, loomasööda ja loomulikultinimesed võivad seda tarbida.
Vetikate päritolu
Ikka veel puudub üksmeel vetikate päritolu ja nende täpse vanuse osas, kuna seda tüüpi organisme esindab väga erinevaid. Pealegi pole säilinud ainsatki näidet fossiilsetest isenditest ja on võimatu kindlaks teha, milliseid evolutsiooni etappe see organismiliik läbis.
Bioloogid üle kogu maailma on veendunud, et ükski taim maailmas ei ole võrreldav merevetikate tervendava jõuga, kuna on olemas teooria elustiku tekke kohta meres, mis tähendab, et need sisaldavad ainulaadset bioloogilist koostist.
Samas on arvamus, et rohelised ja kollased vetikad ilmusid Maale umbes 3 miljardit aastat tagasi. Esialgu tekkisid nad üherakuliste ja alles seejärel koloniaalsetena. Ja just seda tüüpi organismide ilmumine viis Maal hapnikuatmosfääri ja osoonikihi moodustumiseni, mis viis hiljem elu sünnini. Umbes miljard aastat tagasi ilmusid mitmerakulised kompleksvetikad.
Vetikaliigid
Kaasaegne bioloogia tunneb rohkem kui 30 tuhat vetikaliiki. Neid kõiki saab aga ühendada erirühmadesse:
- Euglenaceae ehk üherakuline. Kõige väiksemad vetikad.
- Pürofüütvetikad, mille membraan koosneb tselluloosist.
- Diatomid. Need koosnevad nn topeltkestaga rakkudest.
- Kuldvetikad. Siin on võimalik kohata nii ühe- kui ka mitmerakulisi, kuid need on kõik mageveekuldsed või pruunikaskollased.
- Kollakasroheline. Nad on väga sageliliideti eelmise grupiga.
- Rohelised. Neid saab palja silmaga tuvastada näiteks puude koorelt.
- Süsivad vetikad. Need on juba mitmerakulised vetikad, mida sageli kombineeritakse roheliste vetikatega. Varre kõrgus on 2,5–10 cm.
- Punavetikad. Neid kutsutakse seetõttu, et nende koostises on spetsiaalne element - fütoerütriin, mis värvib need punaseks. Need vetikad elavad peamiselt suurtes sügavustes meredes.
- Pruunvetikad. Kõige täiuslikum välimus. Nad elavad suurel sügavusel ja suudavad luua tihnikuid, näiteks Sargasso meres. Nende risoidid on tihed alt pinnaga kinni, nii et neid on peaaegu võimatu lahti rebida.
Vettekate levik looduses
Ekssistentsiviisi järgi jagunevad vetikad kahte suurde rühma: nad on vees ja elavad maismaal – väljaspool vett.
Vee võib omakorda jagada mitmesse kategooriasse:
- Planktonic. Nad on vees riputatud. Samal ajal on nad selle elustiiliga absoluutselt kohanenud.
- Benthic. Nad elavad veehoidlate põhjas.
- Perifüütne. Nad elavad veealustel kividel, süvamereobjektid on võsastunud.
- Neuston. See vetikaliik hõljub pooleldi vee all. Üks osa on veepinnast kõrgemal, teine peab olema vette kastetud.
Maal elavad vetikad on jagatud kahte alarühma:
- Aerophyton. Vetikad, mis kasvavadmaapinnalised objektid, mahakukkunud esemed, kännud.
- Mullapinnal kasvavad vetikad.
Lisaks ül altoodud liikidele on neid, kes elavad soolases vees, lumel või jääl ning elavad ka lubjakivisubstraadis.
Kuidas vetikad paljunevad
Tegeleme artikli põhiprobleemiga. Looduses paljunevad vetikad kolmel viisil. Igal neist on oma omadused.
- Vetikad paljunevad vegetatiivselt. See on paljunemisviis, kus täiskasvanud inimene jagatakse kaheks või eraldatakse näiteks neer ema kehast. Seejärel jagunevad vastloodud rakud kaheks ja neljaks rakuks, millest seejärel kasvavad täiskasvanud vetikad.
- Aseksuaalne paljunemine. Seda tüüpi, mille puhul protoplast jaguneb vetikaraku sees, millele järgneb selle vabanemine väljapoole ja eraldumine emarakust.
- Vetikad paljunevad eostega, mis moodustuvad spetsiaalsetes elundites – eoslehekestes.
- Seksuaalne paljunemine. See seisneb kahe raku, sugurakkude ühinemises, mille tulemusena moodustub sügoot, millest kasvab hiljem uus isend või tekib zoospoore. Pealegi käituvad erinevate vetikate sügootid pärast nende moodustumist erinev alt. Mõnel juhul langevad nad puhkeperioodi, mis võib kesta kuni mitu kuud. Ja teised idanevad kohe uueks kihiks ehk talluseks.
Märkimisväärne on see, et iga vetikaliik paljuneb erinev alt. Seda küsimust uuritakse kooli õppekavas. Ja sageli kuulevad õpilased õpetaj alt küsimust:"Kuidas vetikad paljunevad? Kirjeldage vetikate paljunemist." Sellele on lihtne vastata, kui uurite materjali üksikasjalikult.
Kui vetikad paljunevad aseksuaalselt. Mittesugulise paljunemise tüübid
See on kõige lihtsam valik. Aseksuaalselt või vegetatiivselt paljunevad vetikad peamiselt ainult neile soodsates tingimustes. See tähendab, et vee reservuaaris on teatud temperatuur ja tingimused on mittesugulise paljunemise jaoks kõige soodsamad.
Kui veehoidlas või keskkonnas tekivad järsud temperatuurimuutused, reostus või elanike ülevool, hakkavad vetikad sel juhul suguliselt paljunema.
Aseksuaalset paljunemist võib jagada mitmeks tüübiks:
- Vetikad paljunevad vegetatiivselt – vegetatiivsed rakud eralduvad.
- Sporulatsioon. Või muul viisil paljunevad vetikad spetsiaalsete rakkude abil. Neid rakke nimetatakse eosteks.
Kui vetikad paljunevad aseksuaalselt, on ainult üks vanem, kellelt päritakse kõik olemasolevad genoomid. Kuid mutatsioonide korral võib geneetiline materjal oluliselt muutuda.
Tihti võib üks organism paljuneda nii aseksuaalselt kui ka vegetatiivselt.
Vetikate vegetatiivne paljundamine
Vegetatiivne paljunemine on enamikul juhtudel tüüpiline pruunvetikatele.
Selle paljunemismeetodiga on vetikate osad (thalli)eraldatakse olemasolevatest ilma muudatusteta ja moodustunud uued rakud pärivad osa emamembraanist.
Nii ühe- kui ka mitmerakulised vetikad võivad vegetatiivselt paljuneda. Veelgi enam, ainuraksetes rakkudes jaguneb rakk kaheks ja mitmerakulistes rakkudes toimub eraldumine kihtidena või tervete tallide, kolooniatena. Niitvetikates toimub vegetatiivne paljunemisviis niitide jagamisel nende eraldi fragmentideks.
Samas ei saa kõik koloniaalesindajate klassi vetikad vegetatiivselt paljuneda, nii nagu ainurakne, võib vegetatiivse paljunemisviisi kõrval olla ka seksuaalne viis.
Pruunvetikad, nagu eespool mainitud, paljunevad sel viisil spetsiaalsete haudmeokste abil. Sargasso meres pesitsevad kõik Sargasso liigid sarnaselt.
Sobimine eoste abil
Lisaks vegetatiivsele paljunemisele paljunevad vetikad eostega. See on teatud mittesugulise paljunemise alamliik.
Eosed moodustuvad spetsiaalsetes elundites, nn sporangiumides või zoosporangiumides. Laiali hajumisel hakkab eos idanema ja seejärel moodustub uus täiskasvanud iseseisev isend.
Liikuvaid eoseid koos liikumisvõimeliste lipudega nimetatakse zoospoorideks.
Eoste abil mittesugulise paljunemise varianti võib vaadelda selliste vetikate nagu ulotrix näitel. Talle soodsates elutingimustes eraldatakse tema killud olemasolevast emalõngast, missisaldama vaidlusi. Nad ujuvad vabas olekus, seejärel hakkavad nad pärast veealuse objekti külge kinnitumist aktiivselt jagunema ja moodustama uue vetikalõnga. Tuleb märkida, et seda tüüpi vetikad võivad samaaegselt paljuneda nii aseksuaalselt kui ka seksuaalselt.
On täheldatud, et teatud tüüpi niitvetikates on võimalik stimuleerida eoste moodustumist, selleks peaks elupaigas toimuma süsinikdioksiidi suurenemine.
Sellel juhul täidavad mittesugulise paljunemise funktsiooni isendid, keda nimetatakse sporofüütideks, st need, kes moodustavad eoseid.
Seksuaalne paljunemine
Lisaks ül altoodud meetoditele paljunevad vetikad sugulisel teel. Seda iseloomustab ennekõike viljastumine, see tähendab kahe raku - sugurakkude - ühinemine. Pärast seda moodustub sügoot, millest saab hiljem uue organismi esivanem.
Vetitel on mitu võimalust seksuaalseks paljunemiseks:
- Isogaamia – tähendab kahe sama suuruse ja struktuuriga suguraku ühinemist.
- Heterogaamia. Nii nimetatakse kahe suguraku ühinemist, milles üks on teisest suurem. Veelgi enam, see, mis on suurem, on reeglina naine.
- Oogamy. Selle paljunemismeetodiga ühineb istuv emasrakk liikuva isassugurakuga.
- Konjugatsioon. Selle mõiste all mõeldakse sigimise tüüpi, mille puhul on ühendatud kaks vegetatiivset rakku, millel puuduvad flagellad.
Primitiivsetes vetikates on sama isend võimeline nii seksuaalselt kui ka mittesuguliselt paljunema. Kõige arenenum funktsioonsooritavad isendeid, mida nimetatakse gametofüütideks, st moodustavad sugurakke.
Näited vetikate paljunemise kohta
Fucus võib olla vetikate vegetatiivse paljunemise näide. Selle peamisel tallil moodustuvad sarnase struktuuriga täiendavad tallid, millest hiljem tekib uus organism.
Euglena puhul võib täheldada mittesugulist paljunemist, st jagunemist kaheks rakuks.
Chlamydomonas on vetikas, mis paljuneb nii suguliselt kui ka mittesuguliselt eoste (zoospooride) abil, millel on viburid.
Teine seksuaalse paljunemise näide on pruunvetikad, nagu pruunvetikas. Sellel liigil on kolm sugulise paljunemise viisi, nagu isogaamia, heterogaamia, oogaamia.
Chlorella on mikroskoopiline rohevetikas. See paljuneb eranditult aseksuaalselt, eoste abil.
Punased vetikad (karmiinpunased) paljunevad kahel viisil, millest üks on seksuaalne. Selle eripäraks on isassugurakkude moodustumine ilma flagelladeta. Samal ajal jäävad vetikatele emassugurakud, isassugurakud aga kanduvad neile voolu abil.
Vettekate tähtsus looduses
Vetikad on kõige arvukamad ja olulisemad fotosünteesivad organismid kogu planeedil. Nende levik on nii lai, et neid võib leida mitte ainult meredes, ookeanides, jõgedes, järvedes, vaid ka väikestes reservuaarides, sealhulgas tehislikes, ja isegi lompides. Neid võib täheldada väikeste rohekate laikudena peaaegu peaaeguiga veehoidla. Vetikate väärtus looduses on suur.
Lisaks sellele, et nad eraldavad üsna suures koguses hapnikku, toimivad nad paljude veeloomade elupaigana, osalevad viljaka mullakihi moodustamises. Süüakse palju vetikaid ja need on ka peamise allikana spetsiaalsete toidukomponentide ekstraheerimisel. Neid kasutatakse ka erinevate ravimite ja kosmeetikatoodete valmistamiseks.
Vetikad on organismid, mis on ainulaadsed oma koostise ja paljunemisviisi poolest. Nad ühendavad mitut tüüpi paljunemist, õigemini: seksuaalset, aseksuaalset ja vegetatiivset. See muudab nad praktiliselt surematuks. Pealegi on see küsimus väga lõbus, sest ilmaasjata ei püüa bioloogiaõpetajad üle kogu riigi panna oma õpilasi vastama küsimusele: "Kuidas vetikad paljunevad? Kirjeldage vetikate paljunemist."
