Модификационная изменчивость вегетативных и генеративных признаков в роде Fucus.

Биология объекта. Род Fucus представлен 4 видами. В основном, он распространен в акваториях Белого и Баренцева морей. Встречается в верхней, средней и нижней литорали (рисунок 2). Из всех видов наиболее распространенным является фукус пузырчатый — Fucus vesiculosus. Он имеет плоский, узкий ремневидный таллом с ребром или средней жилкой посередине (рисунок 3).

Fucus vesiculosus во время отлива

Рисунок. 2. Fucus vesiculosus во время отлива

Таллом дихотомически ветвится, и каждая ветвь заканчивается верхушечной клеткой, которая и обеспечивает нарастание таллома в длину и в ширину (смотрите рисунок 3). Книзу таллом суживается и переходит в короткий черешок, заканчивающийся конической подошвой, прочно прикрепляющей водоросль к субстрату. В районе точек дихотомического ветвления по обе стороны от центральной жилки парно располагаются воздушные полости (везикулы), обеспечивающие вертикальное положение растений во время прилива.

Фукус пузырчатый живет до 8 — 10 лет. Возраст растений косвенно можно определить по количеству ветвлений, поскольку за вегетационный период образуются два новых дихотомических разветвления. Растения первого года жизни практически не ветвятся. Молодые части таллома светлые.

На третьем году жизни начинается плодоношение.

  • трехлетки являются половозрелыми в 25 — 27 % случаев,
  • четырехлетки — в 61 %,
  • среди пятилеток — 95 % половозрелых форм.

Fucus vesiculosus относится к классу циклоспоровых водорослей Cyclosporeae, у которых в цикле развития отсутствует смена генераций.

Их диплоидные талломы несут только органы полового размножения, споры бесполого размножения совсем не образуются. Фукус размножается только половым путем. Органы полового размножения расположены в своеобразных вместилищах, называемых скафидиями. Они представляют собой округлые углубления, погруженные в ткань вздувающихся концов ветвей.

Fucus vesiculosus: схема строения растения

Рисунок. 3. Fucus vesiculosus: схема строения растения

Эти вздутия называются рецепта- кулами (рисунок 4). От стенок скафидия внутрь отходят многочисленные волоски — парафизы, иногда высовывающиеся из отверстия в виде хохолка.

Fucus vesiculosus относится к числу разнополых организмов, то есть женские и мужские скафидии образуются на разных экземплярах (рисунок 5). Между парафизами на стенках женского скафидия формируются оогонии. Они имеют вид овальных клеток с темным содержимым, сидящих на коротких одноклеточных ножках.

Рецептакулы на концах таллома

Рисунок. 4. Рецептакулы на концах таллома (фото А.С. Чунаева) 

Fucus vesiculosus: жизненный цикл

Рисунок. 5. Fucus vesiculosus: жизненный цикл

В одном оогонии развивается 8 яйцеклеток, которые после разрыва наружной оболочки оогония, покрытые еще двумя внутренними оболочками, выталкиваются слизью наружу, где обе оболочки разрываются и яйцеклетки освобождаются.

Антеридии формируются в мужских скафидиях на ветвящихся нитях, отходящих от стенок и сходных с парафизами. Антеридии также одеты тремя оболочками. В каждом антеридии образуется 64 антерозоида, которые освобождаются после разрыва внутренних оболочек. Слизь с оогониями и антеридиями выходит на поверхность таллома обычно во время отлива, и капельки слизи хорошо видны невооруженным глазом. Слизь с антерозоидами ярко окрашена в желтовато-оранжевый цвет, и по этому признаку зрелые мужские экземпляры можно легко отличить от женских.

Процесс оплодотворения хорошо виден под микроскопом в капле морской воды. Антерозоиды собираются большими массами около яйцеклетку и приводят ее частыми толчками во вращательное движение. После внедрения одного из антерозоидов внутрь яйцеклетки появляется оболочка, и оплодотворенная яйцеклетка перестает выделять хемотаксические вещества, привлекающие антерозоиды.

В естественных условиях зиготы падают на дно, закрепляются на каменистом субстрате, после этого начинается рост и развитие растений.

Фукус достигает в длину 50 см. В зависимости от концентрации солей в воде размеры растения могут варьировать. Во время отлива растения полностью обнажаются. Если при этом они не соприкасаются с пресной водой, длина их достигает максимальных размеров, а в среднем они имеют длину 25 — 40 см. Если фукусы периодически (или постоянно) подвергаются действию пресной воды, их размеры значительно уменьшаются и достигают 10 — 15 см в длину, дихотомическое ветвление часто нарушено. На илистых местах, по берегам рек растения очень мелкие (3 — 6 см), почти полностью погружены в ил.

Материалом служат растения двух популяций Fucus vesiculosus (опресненная литораль Узкой салмы в районе о. Средний и морская литораль Картешского берега). Сбор материала производится непосредственно на месте. Возраст растений определяют по числу ярусов дихотомического ветвления. О половозрелости судят по наличию органов размножения — рецептакул.

Поделиться:
Добавить комментарий