34. Nižší rostliny I. - rozsivky jednobuněčné

Parametry úlohy

	Obtížnost:	lehké
	Časová náročnost:	30 minut
	Materiálová náročnost:	nenáročné
	Druh materiálu:	ostatní
	Čím pozorujeme:	mikroskop
	Téma:	Nižší rostliny
	Roční období:	září, říjen, listopad, prosinec, leden, únor, březen, duben, květen, červen

Teoretický úvod

Rozsivky (Bacillariophyceae; Diatomae) jsou jednobuněčné řasy s dvoudílnou schránkou. Protože kromě zeleného barviva – chlorofylu a,c obsahují i hnědé barvivo fukoxanthin, jsou řazeny mezi hnědé řasy. Moderní výzkumy je však oddělují od říše rostlin i živočichů a řadí je do samostatné říše živých organismů nazvané Chromista. Rozsivky žijí samostatně, nebo tvoří kolonie. Žijí převážně ve vodě – sladké i slané, některé žijí i v půdě. Patří mezi nejpočetnější producenty mořského i sladkovodního planktonu. Hojné jsou v i v bentosu nebo pokrývají předměty ve vodě – kameny, větve, rostliny a jiné. Jejich schránka se nazývá frustula a je tvořena vodnatým oxidem křemičitým, tedy opálem. Skládá se ze dvou částí. Menší část je jako spodek krabičky, odborným názvem se jmenuje hypotheka, větší tvoří jakoby víčko krabičky a má název epitheka. Schránky mají tvar buď kruhový s paprsčitou souměrností a nazývají se centrické, nebo tvar podlouhlý, dvoustranně souměrný a nazývají se penátní. Schránky mají ve stěnách otvůrky, štěrbiny a rýhy, které se v mikroskopu jeví jako žebra. Ve středním žebru bývá specializovaná štěrbina zvaná raphe. Pohybem cytoplazmy v raphe se rozsivky pohybují. Schránky odumřelých rozsivek se usazují v mohutných vrstvách a tvoří horninu – křemelinu – diatomit. Ta se těží v okolí Františkových Lázní nebo v Borovanech u Českých Budějovic. Je surovinou na výrobu skla,dynamitu,filtrů,izolace aj.

Materiál

Vzorky vod z různých zdrojů: seškrabané řasy ze stěn akvaria; chuchvalce řas z různých stojatých i tekoucích vod; kaly a sliz z lesních tůní; seškrabané kaly a sliz z ponořených předmětů ve vodě (kameny, větve); vymačkaná voda ze zatopeného nebo mokrého mechu.

Pomůcky

Mikroskop, podložní a krycí sklíčko, Petriho miska, 2 preparační jehly, pinzeta, kapátko, filtrační papír.

Úkoly

1. Pozorování a nákres různých druhů rozsivek

Z přinesených vzorků různých vod postupně vytvářejte preparáty. Kapátkem přeneste kapku vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte. Pokuste se zakreslit co největší množství tvarů různých rozsivek. Pomocí klíče se pokuste nalezené rozsivky zařadit do rodů.

Protože v přinesených vodách bývá velké množství různých zástupců, zaměříme se v této úloze především na rozsivky jednobuněčné. Koloniálním rozsivkám se věnuje samostatná úloha.

Výsledky pozorování

Zjistili jsme, že se jednotlivé vzorky od sebe liší nejen počtem druhů,ale i množstvím. Převažují tvary schránek protáhlé – převažují tedy rozsivky penátní. Největší množsví druhů se vyskytovalo ve vodách z rašelinných tůní, poměrně hodně druhů je také ve vodách s chuchvalci řas. U některých samostatných rozsivek jsme pozorovali pohyb schránky, který je umožněn prouděním cytoplazmy buňky v raphe – (Navicula, Pinnularia). Při velkém zvětšení se otvůrky a póry ve schránkách jeví jako ozdobné vyřezávání. V řadě preparátů vidíme prázdné schránky rozsivek (nepohybují se a jsou průhledné, oproti živým rozsivkám, které se velmi často pohybují a bývají zbarvené do hněda či hnědozelena nebo hnědožluta).

Pokud jde o velikost pozorovaných zástupců, je velmi různorodá. V jednom vzorku můžeme najít výrazně rozdílně velké zástupce určitého druhu, v různých ročních obdobích se také velikost zástupců mění. Rozsivky se nepohlavně rozmnožují dělením (schránka se otevře a doplní vždy tu menší část – hypotheku. Při každém dělení tedy dochází ke zmenšování. Toto dělení je doplněno pohlavním rozmnožováním. Ještě výraznější rozdíly jsou ve velikosti zástupců různých rodů. Fotografie 1 porovnává rozdíl ve velikostech různých zástupců.

Mezi nejpočetnější zástupce můžeme počítat člunovku (Pinnularia sp.), loděnku (Navicula sp.), amforu (Amphora sp.) a řadu dalších rodů u kterých není uvedeno české jméno např.: Cymbella, Diatoma, Cymatopleura, Gomphonema, Synedra, Gyrosigma, Surirella, Nitzschia, Eunotia a další.

Metodické poznámky a doporučení

Doporučujeme zdůraznit žákům správný postup při odběru vzorku. Nejdůležitější je odebrat vodu tam, kde je předpoklad výskytu rozsivek, tedy v kalu a slizu, nebo v chuchvalcích zelených řas, zvláště doporučujeme odběry v rašeliništích nebo rašelinných tůních.
Protože jsou rozsivky součástí povlaku stěn nepříliš čistých akvárií, je možné získat vzorky i v zimním období.
Pokud žáci věnují odebrání vzorků pozornost, budou odměněni obrovskou škálou druhů; pokud vodu jen naberou z hladiny, při troše štěstí uvidí jeden, maximálnbě dva druhy, obvykle člunovku (Pinnularia sp.) nebo loděnku (Navicula sp.).
Vhodné je mít do zálohy připravené nějaké vzorky, které odebereme sami a u nichž se přesvědčíme, že v nich zástupci skutečně jsou. Úlohy na pozorování řas jsou velmi atraktivní, ale neúspěch při práci s nevhodným vzorkem žáky poměrně rychle odradí. Dobře odebraný vzorek je tedy v těchto případech jednoznačnou podmínkou úspěchu.
Pro laiky je bližší určování řas velmi obtížné, pro úroveň základních a středních škol je zcela dostačující orientační určení do rodu. U rozsivek často laik pouze v mikroskopu nerozezná spolehlivě ani rody. Poměrně matoucí může být i to, že v různých preparátech pohlížíme na rozsivky orientované z různých úhlů pohledu (nejčastěji sledujeme schránky shora nebo z boku, v těchto dvou pohledech bývají schránky výrazně odlišné).
Infomace o nárocích jednotlivých rodů na kvalitu vody jsme převzali z publikace Atlas vodních organismů se zřetelem na vodárenství, povrchové vody a čistírny odpadních vod, autorů Prof. RNDr. Vladimíra Sládečka, Dr Sc. a Prof. RNDr. Aleny Sládečkové, CSc. Podle této publikace jsou řazeni zástupci rodů, druhy rodu Diatoma sp., Cymbella sp., Amphora sp. a Pinnularia sp. mezi oligosaprogionty až beta-mezosaprobionty, rod Surirella sp. mezi oligosaprobionty až beta-mezosaprobionty a rody Synedra sp., Navicula sp., Gomphonema sp., Cymatopleura sp. a Gyrosigma sp. patří mezi oligosaprobionty, beta-mezosaprobionty i alfa-mezosaprobionty.
U našich fotografií nejsou uvedeny konkrétní lokality nálezů, fotografie jsou pořízeny ze vzorků z různých lokalit. Odběry pro pořízení fotodokumentace byly prováděny převážne v jižních Čechách na Třeboňsku, Táborsku a Písecku.
Pro bližší určování řas může posloužit řada internetových zdrojů. Jedním z nich je tato Galerie řas a sinic fykologické laboratoře na Přirodovědecké fakultě JU v Českých Budějovicích.
Nižším rostlinám se věnují také úlohy 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 a 42. Úlohy 43, 44 a 45 pak ukazují, jak můžeme použít mikroorganismy jako bioindikátory ke stanovení jakosti povrchových stojatých a tekoucích vod.
U popisu obrázků a fotografií užíváme latinské názvy, protože ve většině internetových zdrojů jsou řasy uváděny pouze s latinským pojmenováním. Díky tomu je pak možné se snadněji orientovat např. při vyhledávání v galerii sinic a řas. Stejně tak vyhledávání obrázků pomocí vyhledávačů je mnohem úspěšnější při zadání latinského názvu než při zadání názvu českého. Pokud známe česká jména řas, uvádíme je v textech.

Obrazová dokumentace


Rozsivky (Bacillariophyceae sp.) – Směs řas s převahou jednobuněčných rozsivek. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20, 40/okulár 10 + kamera CMOS 2	Porovnání velikostí různých zástupců rozsivek. 1 – velký zástupce -Synedra sp.; 2 – středně velký zástupce – Pinullaria sp.; 3 – středně velký zástupce – Cymbella sp.; 4 – drobný zástupce Pinnularia; 5 – drobný zástupce Navicula sp.


Rozsivky (Bacillariophyceae sp.) – *Zástupci rodů Synedra sp.* a Pinnularia sp..** Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20, 40/okulár 10 + kamera CMOS 2; Nikon Coolpix L20	A; B; C; D; E – zástupci rodu Synedra sp.; F; G; H; I; J; K; L; M; N – zástupci rodu Pinnularia sp.; 1 – schránka; 2 – živý obsah buňky; 3 – chloroplast


Rozsivky (Bacillariophyceae sp.) – *Zástupci rodů Navicula sp., Cymbella sp., Gyrosigma sp., Amphora sp., Surirella sp., Cymatopleura sp., Pinnularia sp., Gomphonema sp., Diatoma sp.* a Frustulia sp..** Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20, 40/okulár 10 + kamera CMOS 2; Nikon Coolpix L20	Zástupci rodů A; B – Navicula sp.; C – Amphora sp.; D – Cymatopleura sp.; E – Pinnularia sp.; F; G; H; I; J; P; Q – Cymbella sp.; K – Gomphonema sp.; L – Diatoma sp.; M; N – Gyrosigma sp.; O – Surirella sp.; 1 – schránka; 2 – živý obsah buňky