HYDROBIOLÓGIA I

Ekológia siníc a rias

Ekológia

ľ

Ekológia – náuka o vzájomných vzťahoch medzi

organizmami a životným prostredím (Haeckel, 1866)

ľ

Ekológia – študuje organizmy vo vzťahoch k ich

životnému prostrediu, ako aj vo vzťahoch medzi nimi

ľ

Ekológia rias – začiatok 20. stor., v súčasnosti veľký

význam. Činnosť rias pozitívna aj negatívna.

ľ

Paleoekológia, paleolimnológia – novší odbor, stále

významnejšie miesto, druhá pol. 20. stor.

Sinice a riasy

ľ

dominantné fotoautotrofné organizmy, producenti organickej

hmoty, prvý článok potravinového reťazca, priekopníci života

ľ

životné prostredie najmä voda, zamokrené oblasti, extrémne

stanovištia

ľ

krátky životný cyklus

ľ

svojou životnou činnosťou ovplyvňujú a menia fyzikálno-chemické

vlastnosti vody

ľ

negatívna činnosť rias (premnoženie určitého druhu alebo

skupiny rias ⇒ obmedzovanie rozvoja v nádržiach na pitnú vodu)

ľ

pozitívna činnosť rias (samočistenie vody)

ľ

potravina, priemyselná surovina, liečivá

ľ

indikátory úživnosti, znečistenia

ľ

hodnotenie kvality vody, posudzovanie ekologického stavu tokov

Fytoplanktón

Fytobentos

ľ

prevažne stojaté vody

(rybníky, nádrže)

‰

vznášajú sa vo vodnom

stĺpci, niektoré druhy

vlastný pohyb

ľ

väčšinou tečúce vody,

čiastočne aj stojaté

vody (potoky,rieky)

‰

pripevnené na substrát,

tvoria povlaky,

vankúšiky, vláknité

formy

‰

rôzny pevný podklad

(epilitón, epifytón)

‰

povlaky kontaktnej zóny

sediment - voda

(epipelón, epipsamón)

Thallobionta

Thallobionta

Prokaryota

Prokaryota

Eukaryota

Eukaryota

Cyanophyta

Cyanophyta

Prochlorophyta

Prochlorophyta

Chlorophyta

Chlorophyta

Cryptophyta

Cryptophyta

Dinophyta

Dinophyta

Euglenophyta

Euglenophyta

Myxomycota

Myxomycota

Heterokontophyta

Heterokontophyta

Eumycota

Eumycota

Eustigmatophyta

Eustigmatophyta

Rhodophyta

Rhodophyta

Prokaryota

Prokaryota

Eukaryota

Eukaryota

Organizmy, ktorých telo je tvorené jednou alebo viacerými
prokaryotickými bunkami; nemajú morfologicky diferencované
jadro, Golgiho aparát, mitochondrie, endoplazmatické retikulum
a plastidy. Sem sa zaraďujú baktérie, aktinomycéty, rickettsie a
dve oddelenia rastlín charakteristické prítomnosťou chlorofylu
a: sinice (Cyanophyta) a prvozelené riasy (Prochlorophyta).

Skupina Eukaryota, kde zaraďujeme všetky ostatné nižšie rastliny -
riasy, huby, machorasty. Ich telo je tvorené bunkami
eukaryotickými, ktoré majú podstatne zložitejšiu ultraštruktúru ako
bunky prokaryotické. Majú cytoplazmu, diferencované jadro a
organely - chromozómy, plastidy (v leukoplastoch prebieha syntéza
menších organických molekúl do väčších molekúl, ktoré sa ukladajú
ako zásobné látky; rastliny bez leukoplastov syntetizujú takéto látky
v chloroplastoch), pyrenoidy, Golgiho aparát, endoplazmatické
retikulum, ribozómy, vakuoly.

odd. Cyanophyta - sinice

ľ

najstaršie fotosyntetizujúce organizmy na Zemi (3,5-2,7 mld), všeobecne rozšírené

ľ

prokaryotické fototrofné organizmy, ako zdroj uhlíka oxid uhličitý, mnohé využívajú

molekulárny dusík, najmenšie nároky na výživu na Zemi

ľ

jednobunkové, tvoria aj kolónie, prípadne mnohobunkové vlákna – rozkonárené alebo

nerozkonárené, slizové kolónie, chumáčiky

ľ

200 rodov a niekoľko tisíc druhov, tvoria slepú vývojovú líniu

ľ

farbivá – chlorofyl

a, fykocyan, fykoerytrín, betakarotén

ľ

niektoré produkujú biologicky aktívne látky (napr. s účinkom protihubovým,

protinádorovým, neurotoxickým...)

ľ

výskyt - planktón, bentos, slaná aj sladká voda, takmer všetky ekologické podmienky,

pionierske organizmy (skaly, kôra stromov ...), nárasty, pôda, zmáčané skaly, extrémne

teploty t arktické oblasti aj horúce pramene

ľ

symbióza – huby t lišajníky, v tkanivách vyšších rastlín – pečeňovky, vodná papraďAzolla,

nahosemenné - cykasy

ľ

nízke teploty – modrý sneh v polárnych oblastiach, endolitické sinice

ľ

vysoké teploty – termálne pramene, až do +82şC, hlavne vláknité druhy,

Phormidium,

Symploca thermalis, Synechococcus

ľ

pramene – tvorba travertínov – biolitogenéza

ľ

toky – dôležitá súčasť nárastov, napr.

Pleurocapsa, Chamaesiphon, Phormidium, Nostoc,

Oscillatoria

ľ

vodný kvet - hromadný výskyt siníc - cyanotoxíny – nebezpečné pre živé organizmy

(

Microcystis, Aphanothece, Aphanizomenon, Anabaena, Snowella a ďalšie)

ľ

stromatolity – horniny s typickou pásovitou štruktúrou, ktorá vznikla činnosťou baktérií,

siníc a rias, sú v nich zachované fosílie týchto organizmov

odd. Rhodophyta

červené riasy

ľ

prevažne morské druhy, jednobunkové alebo málobunkové, vláknité,

nerozkonárené alebo aj rozkonárené, stielky – červené, olivovo zelené

alebo nahnedlé

ľ

farbivá chlorofyl a, d, ako aj vo vode rozpustné farbivá, tzv.

hydrochrómy – fykoerytrín a fykocyan, zásobné polysacharidy -

florideový škrob

ľ

známych asi 5500 druhov (600 rodov), zväčša morské druhy litorálnej a

sublitorálnej zóny, 50 druhov (12 rodov) sladkovodných, majú vyhranené

ekologické nároky, vôbec nie sú v planktóne. Maximálna hĺbka ich výskytu

200m. Väčšinou epilitické, ale aj na rastlinách.

ľ

teplota vody – mnohé neznášajú výkyvy teplôt vyššie ako 50C, iné sú aj

odolnejšie, osídľujú moria s ročnými výkyvmi teplôt 100C.

ľ

sladkovodné – v čistých vodách, prameniskách, v horských potokoch

alebo v litoráli čistých stojatých vôd.

Batrachospermum moniliforme –

žabie semä, v prameniskách,

Lemanea torulosa, L. fluviatilis – čisté

potoky, dolné pásmo pstruhového potoka,

Hildebrandtia rivularis –

vzhľad červených škvŕn na kameňoch, v čistých prúdiacich vodách

ľ

Gelidium corneum, G. cartilagineum – na pobreží Tichého oceánu,

používajú sa ako surovina na výrobu agaru, tiež

Gracilaria. Z morských

ešte

Corallina, Lithothamnion – inkrustované CaCO3 – vápencové riffy na

morskom pobreží

odd. Heterokontophyta

rôznobičíkaté riasy

ľ

rôznorodá a rozsiahla skupina rias, sladkovodné mikroskopické

drobné rozsievky až makroskopické niekoľkometrové morské

chaluhy

ľ

chlorofyl a, c, xantofyl, fukoxantín, zásobná látka

chryzolaminarín

ľ

viaceré triedy

‰

tr. Chrysophyceae

‰

tr. Xanthophyceae

‰

tr. Bacillariophyceae

‰

tr. Phaeophyceae

‰

tr. Raphidophyceae

tr. Chrysophyceae

žltohnedé (zlatisté) riasy

ľ

prevažne bičíkovce, väčšinou sladkovodné, rôzne typy stojatých a

tečúcich vôd, kaluže, jazierka, rybníky, rašelinové aj slané vody, najmä

acidifikované jazerá

ľ

sladkovodné preferujú mierne kyslé, mäkké vody, chudobnejšie na živiny

ľ

chladnejšie ročné obdobia – vegetačné zafarbenie vody aj s inými druhmi

rias (

Dinobryon divergens, D. sertularia, Chrysococcus rufescens,

Mallomonas, Synura, Uroglena), niektoré aj teplomilné

ľ

hromadné rozmnoženie – nepríjemný zápach vody (aldehydy, ketóny)

ľ

neustónová blanka – Chromulina rosanofii

ľ

rybníky –

Mallomonas fastigata, M. acaroides, Chrysococcus sp. div.

ľ

horské toky –

Hydrurus foetidus , slizové kolónie (rýchlo tečúce chladné

horské vody, na kameňoch, dreve, machoch, vápencový podklad, indikátor

čistej vody)

ľ

rašelinné vody

– Synura sphagnicola

ľ

kremité cysty a šupiny zachované v sedimentoch

– pri rekonštrukcii

minulosti jazier (napr. pH)

tr. Xanthophyceae

žltozelené riasy

ľ

mikroskopické, ojedinele aj makroskopické, zväčša sladkovodné (ťažko určiť po

fixácii), pasívne sa vznášajúce alebo prichytené na podklade, tečúce aj stojaté

vody, takmer všetky druhy biotopov

ľ

podobné zeleným riasam, odlišný pomer asimilačných farbív, chýba chlorofyl b,

prevaha karotenoidov, asim. prod.

– chryzolaminarín

ľ

100 rodov, do 500 druhov, sladké aj slané vody

ľ

najčastejšie v litoráli studených plytkých vôd koncom zimy alebo na jar,

zriedkavejšie v planktóne oligotrofných jazier a riek, v studených vodách

studničiek v letnom období, v eutrofných vodách sú ojedinelé

ľ

neustónová blanka –

Botrydiopsis arhiza, B. eriensis

ľ

Vaucheria – studené, plytké vody, horské potoky, litorál, V. sessilis, V.

terrestris

ľ

Tribonema – litorál stojatých a tečúcich vôd, najmä na jar, aj pod ľadom -

T.viride

ľ

Heterothrix – stojaté, tečúce vody, aj v pôde (až 15 cm pod zemou) H. debilis,

H. exilis, H. tribonemoides

ľ

Botrydium granulatum – zelené gulôčky na povrchu pôdy, obnaženom dne

tr. Bacillariophyceae

rozsievky

ľ

najrozšírenejšie a najhojnejšie sa vyskytujúce riasy vôbec, viac ako 6000

druhov

ľ

jednobunkové riasy, bunková stena inkrustovaná SiO2, schránka z 2

misiek (epitéka, hypotéka)

ľ

2 základné skupiny – centrické a penátne

ľ

výskyt v sladkej aj morskej vode, stojaté aj tečúce vody, často aj v

pôde, dominantná súčasť fytoplanktónu a fytobentosu

ľ

výskyt rozsievok – dôležitý faktor teplota, svetlo, živiny, určité

množstvo kyseliny kremičitej; dve hlavné maximá rozvoja – jar a jeseň

ľ

indikátory biologickej akosti vody a stupňa znečistenia, pH – eutrofné

vody:

Melosira, Stephanodiscus hantzschii; oligotrofné – Cyclotella,

Fragilaria; dystrofné – Tabellaria flocculosa, Frustulia, kyslé vody –

Eunotia exigua

ľ

pramene – teplé pramene do 450C –

Amphora coffaeiformis, Navicula

gracilis, Nitzschia amphibia; studené limnokrénové - Campylodiscus

noricus, Pinnularia sp. div.; reokrénové – Diatoma hiemale, Tetracyclus,

Fragilaria virescens; helokrénové (mokradné) – veľmi bohaté

tr. Bacillariophyceae

rozsievky

ľ

potoky – vplyv rýchlosť prúdenia, zatienenie, chem. zlož. vody,

úseky torentilné a fluviatilné.

Didymosphenia geminata, Eunotia,

Frustulia, Cymbella, Achnanthes minutissima, Diatoma vulgare, D.

hiemale, Aulacoseira varians, Nitzschia palea......

ľ

stojaté vody – planktón t jazerá, rybníky, drobné vody, nádrže

–

Asterionella, Fragilaria, Cyclotella, Aulacoseira

ľ

aerofytické rozsievky

– dočasne na suchých stanovištiach, stav

anabiózy,

Achnanthes coarctata, Hantzschia amphioxys, Navicula

mutica

ľ

schránky zachované v sedimentoch – rekonštrukcia minulosti

jazier, acidifikácia (pH), salinita, klimatické zmeny...

ľ

rozsievková zemina – usadené horniny, kriedové sedimenty; južné

Čechy (Borovany), Dúbravica pri Banskej Bystrici; diatomit –

Pinciná, Jelšovec

tr. Phaeophyceae

hnedé riasy, chaluhy

ľ

zelené chlorofyly prekryté hnedým fukoxantínom, ß-karotén,

xantofyly

ľ

väčšinou v slaných vodách a brakických vodách, 3 sladkovodné rody,

cca 1500 druhov

ľ

morské – chladné vody, hĺbka až 50m, litorálová a sublitorálna zóna

(upevnené pomocou rizoidov), menej pelagiál

ľ

Fucus, Laminaria (severné chladné moria) „kombu“, Dictyota

ľ

Sargassum – sargasové more (v Atlant. oceáne, západne od Afriky),

teplé moria J pologule, Austrália

ľ

horské potoky a väčšie rieky –

Lithoderma fluviatile

ľ

jazerá

– Pleurocladia, Bodanella (na povrchu kameňov vo veľkých

vnútrozemských jazerách)

tr. Raphidophyceae

zelenivky

ľ

malá skupina veľkých bičíkovcov (50-100µ)

ľ

v sladkých vodách dosť rozšírené, výskyt jednotlivo, v planktóne

a litoráli nehnojených rybníkov a v zóne nad bahnitým dnom, v

rašeliniskách, jazierkach, veľké nádrže – planktónová eufotická

zóna; rybníky

– Merotrichia bacillata, Goniostomum latum, G.

semen – v dystrofných vodách pH 3-7, spôsobuje vegetačné

zafarbenie,

Vacuolaria viridis

ľ

rašelinové vody –

Goniostomum ovatum, Vacuolaria virescens,

V. penardii

odd. Cryptophyta

kryptomonády

ľ

pomerne malé jednobunkové pohyblivé bičíkovce, dorziventrálna

stavba tela, 2 bičíky, planktónové druhy

ľ

21 rodov, 120 druhov

ľ

značný ekologický význam

ľ

podstatná súčasť jarného a jesenného fytoplanktónu rybníkov a

údolných nádrží

ľ

lesné jazierka -

Cryptomonas, Chroomonas nordstedtii,

Chilomonas paramaecium

ľ

rašelinové jazierka –

Cryptomonas obovata, C. gracilis,

Chilomonas oblonga

ľ

Rhodomonas lacustris – skoro na jar môže tvoriť netoxický vodný

kvet v jazerách a priehradách

ľ

Cryptomonas marssonii, C. reflexa – priehrady, rybníky; C.

curvata - aj drobnejšie nádrže

odd. Dinophyta

panciernatky

ľ

jednobunkové, voľne žijúce bičíkovce, 2 nerovnako dlhé bičíky,

väčšina má pancier s charakteristickou štruktúrou

ľ

chlorofyl a, c, betakarotén, diadinoxantín, perdinín, dinoxantín,

neodinoxantín

ľ

zásadný ekologický význam – druhá najvýznamnejšia skupina

producentov morského planktónu, sladkovodné v čistejších

vodách

ľ

väčšinou planktónové riasy, menej v litoráli vodných nádrží alebo

prichytene v perifytóne, aj na snehu, zriedkavé v tečúcich a

znečistených vodách, niektoré spôsobujú vegetačné zafarbenie

vody

ľ

sladkovodné (1000 druhov), z popísaných druhov asi polovica je

čisto heterotrofná - nižšie pH vody

ľ

morské – dôležité hlavne v tropických moriach, povrchové vrstvy

–

Gymnodinium žijúce endosymbioticky v tkanivách bezstavovcov,

napr. koraly (zooxantely);

Noctiluca miliaris – svetielkovanie

ľ

sladkovodné – Ceratium hirundinella, C. cornutum, Gymnodinium

fuscum, Amphidinium lacustre, Glenodinium edax, Peridinium

willei; viaceré druhy v rašeliništiach – Gloeodinium montanum,

Dinococcus

odd. Euglenophyta

červenoočká

ľ

jednobunkové bičíkovce, pelikula, aktívne pohyblivé, 2 bičíky,

stigma, chloroplasty, rôzne spôsoby výživy (bezfarebné –

heterotrofná výživa; druhy s chloroplastami – autotrofná výživa)

ľ

2 rady, 1000 druhov

ľ

sladké a brakické vody, v mori zriedka

ľ

menšie stojaté vody – organické znečistenie, vegetačné

zafarbenie – zelené (E,Ph, L), červené (E), hnedé (T)

ľ

kyslé rašelinové vody (

E. mutabilis, Lepocinclis ovum), železité

vody (

Trachelomonas)

ľ

neustónová blanka -

E. sanguinea, E. rubra, hematodes (červené,

zelené povlaky)

ľ

Euglena – E. viridis, E. polymorpha, E. spirogyra, Trachelomonas –

T. volvocina, T. hispida, Strombomonas – S. acuminatus, Phacus –

Ph. tortus, Ph. sanguinea, Lepocinclis ovum, Colacium cyclopicola –

prichytený na vodných kôrovcoch a vírnikoch

odd. Chlorophyta

zelené riasy

ľ

druhovo aj tvarovo najbohatšia skupina rias, základ

pre vznik vývojovo vyššie zelené rastliny

ľ

prevládajú zelené chlorofyly, v chloroplastoch

‰

tr. Prasinophyceae

‰

tr. Chlorophyceae

‰

tr. Conjugatophyceae

‰

tr. Charophyceae

tr. Prasinophyceae

ľ

zelené bičíkaté riasy (4 bičíky)

ľ

asi 30 sladkovodných a morských druhov

ľ

morské – druh

Prasinocladus

ľ

sladkovodné – najmä v planktóne,

Pyramimonas tetrarhynchus,

Pedimonas minor, Nephroselmis olivacea, Mesostigma viride,

Platymonas bichlora

tr. Chlorophyceae

vlastné zelené riasy

ľ

v prírode najviac rozšírené, prevažne sladkovodné

ľ

rôznorodá skupina, jednobunkové, kolóniové, cenóbiové, vláknité alebo

rúrkovité

ľ

500 rodov, 7000 druhov

ľ

väčšinou v planktóne a náraste rozličných typov stojatých a tečúcich vôd,

často prichytené na podklade – kamene, vodné rastliny, zmáčané skaly, pôda

ľ

symbioticky žijúce druhy v lišajníkoch -

Stichococcus

ľ

fytoplanktón – bičíkovce –

Chlamydomonas, Carteria, Eudorina, Pandorina,

Volvox; bunkové zelené riasy –Chlorella, Scenedesmus, Hydrodictyon

reticulatum; Botryococcus braunii – vodný kvet

ľ

vláknité zelené riasy – druhovo najbohatšie, planktón a litorál stojatých a

tečúcich vôd –

Microspora amoena, Binuclearia tectorum, Oedogonium,

Chaetophora, Draparnaldia, Stigeoclonium – S. tenue; Ulothrix zonata,

Enteromorpha intestinalis, Cladophora, Rhizoclonium

ľ

morské druhy –

Ulva lactuca, Enteromorpha

ľ

povrchové vrstvy letného snehu – niekoľko druhov rodu

Koliella a

Raphidonema – tzv. zelený sneh, Chlamydomonas nivalis – červený

tr. Conjugatophyceae

Spájavky

ľ

jednobunkové, kolóniové alebo nerozkonárené vláknité zelené riasy

ľ

50 rodov, až do 6000 druhov

ľ

typické sladkovodné druhy, málo v brakických vodách, nikdy nie v mori

ľ

minerálne studené až teplé vody, vápencové oblasti, väčšina druhov

výrazne acidofilné, rašeliniská, močariská, jazierka, drobné kyslé vody;

dystrofné, oligotrofné vody, eutrofné málo

ľ

jednobunkové - desmídie – najčastejšie v bentose a litoráli stojatých

mierne kyslých vôd, zmáčané vápencové skaly, mnohé aj planktónové

(

Closterium limneticum, Cosmarium, Staurastrum planctonicum), kyslé

rašelinové vody –

Gonatozygon, Penium, Hyalotheca, Micrasterias ,

Desmidium

ľ

jarmovky –

Mougeotia, Zygnema, Spirogyra – vlákna, chumáče

tr. Charophyceae

chary

ľ

veľmi stará skupina rias, najvyšší vývojový stupeň zelených rias

ľ

makroskopické, až 1m veľké zelené riasy, vzhľadom

pripomínajúce tvarovo rozlíšenú stonku, listy a korienky, ponášajú

sa na prasličku

ľ

plytké stojaté alebo mierne tečúce vody, litorál jazier, rybníkov,

jazierok, zamokrené lúky, pramene, potoky, rieky, bahnitý alebo

piesčitý podklad, obsah CaCO3, neznášajú hnojenie

ľ

v súčasnosti 6 rodov a 315 druhov

ľ

časté druhy –

Nitella mucronata, N. flexilis, Chara fragilis, Ch.

vulgaris, Tolypella prolifera; rašelinové jazierka – Chara hispida,

Ch. contraria