39. Nižší rostliny VI. - zelené řasy koloniální - další skupiny

Parametry úlohy

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

Teoretický úvod

Zelené řasy (Chlorophyta) jsou druhově nejbohatší skupinou řas. Žijí téměř ve všech biotopech. U zástupců se můžeme setkat se všemi existujícími typy stélek. Rozmnožují se pohlavně i nepohlavně; rozmnožování je pro jednotlivé skupiny specifické. Kombinaci fotosyntetických barviv tvoří chlorofyl a + b, beta karoten a další karotenoidy a různé xantofyly. Zásobní látkou je škrob. Buněčná stěna zelených řas je tvořena celulózou. Systém zelených řas je nejednotný, pro dělení bývají používána různá kritéria; velmi časté je dělení do skupin podle typu stélky a způsobu rozmnožování.

Vývojově nejpůvodnější jsou bičíkovci, z nichž nejvyšší úrovně vývoje dosáhly kolonie váleče (Volvox sp.). Další vývoj pak směřuje přes kokální řasy, k vláknitým typům s nevětvenou trichální, větvenou – heterotrichálním či mnohojadernou sifonokladální stélkou až k pletivným parožnatkám (Charophyceae sp.).

Další úlohy v naší databázi se zabývají kokálními a vláknitými řasami ze skupiny zelenivek (Chlorophyceae sp.), do tého úlohy jsme zařadili zelené koloniální bičíkovce a dále pak řasy řazené k poměrně mladému taxonu – do třídy Trebouxiophyceae. Tato třída je poměrně mladá a odborníci do ní přeřazují stále více zástupců, kteří dosud patřili do jiných tříd. Důvodem ke změně zařazení do této nové třídy jsou zejména znaky na molekulární úrovni.

Naše úloha představuje dva zástupce koloniálních zelených bičíkovců. Buňky některých zástupců (např. rodu Volvox) jsou morfologicky rozlišené a mají i různou fyziologickou funkci. Kolonie válečů mohou dorůstat takových rozměrů, že je lze pozorovat pouhým okem.

Ze třídy Trebouxiophyceae představujeme řasy s kokální stélkou. Tyto řasy žijí buď samostatně, nebo v koloniích. Nemají bičíky a většinou mají velký kruhovitý, nebo hrncovitý chloroplast. Jsou běžně rozšířené – kosmopolitní. Při rozmnožování tvoří útvary rodinných kolonií – (cenobia), kdy nově vzniklé buňky se nerozcházejí, ale tvoří koule, řetízky, čtveřice nebo jiné charakteristické útvary. Někteří zástupci tvoří slizové kolonie. Jedinou suchozemskou řasou představovanou v našich úlohách je zrněnka (Pleurococcus sp.). Její tělo tvoří kokální stélka. Někdy vytváří kolonie tvořené krátkym několika buněčným vláknem. Je součástí tzv.aeroplanktonu a je kosmopolitní. Na rozdíl od většiny ostatních řas je suchozemská, k životu jí stačí vlhké prostředí. Porůstá kmeny starých stromů, skály apod.

Materiál

Chuchvalce zelených řas ze stojatých vod, stará zelená voda z různých nádob (sudy, konve, vázy), zelený povlak z kůry stromů, seškrabané řasy ze stěn neudržovaného akvaria, zelené řasy z rašelinných tůní.

Pomůcky

Mikroskop, podložní a krycí sklíčko, Petriho miska, 2 preparační jehly, žiletka nebo skalpel, pinzeta, kapátko, filtrační papír,

Úkoly

1. Pozorování suchozemské zelené řasy zrněnky

Seškrábněte zelený povlak z kůry stromu, pomocí preparační jehly vložte kousek tohoto povlaku na podložní sklíčko do kapky vody a přikryjte krycím sklíčkem. Opatrným tlakem palce na krycí sklíčko preparát trochu roztlačte (zrněnka je obtížně smáčivá a bez roztlačení se obvykle do preparátu neuvolní jednotlivé buňky). Pozorujte pod mikroskopem a nakreslete uspořádání buněk zrněnky.

2. Pozorování různých druhů koloniálních řas

Přeneste na sklíčko kapku vody z vymačkaného chuchvalce řas z rybníka, tůně nebo nádrže. Snažte se nalézt koloniální řasy jiného typu než vlákna. Zaměřte se na řasy, které se pohybují. Nejčastější typy pohybu lze popsat jako převalování či koulení. Kolonie nakreslete. Zaměřte se na tvar, velikost a vzájemné uspořádání buněk v kolonii.

Výsledky pozorování

Na první fotografii je aerofytická řasa zrněnka – Pleurococcus vulgaris. Můžeme pozorovat její kulaté – kokální buňky a několikabuněčné kolonie sestavené nejčastěji do čtveřic. Na druhé fotografii jsou vodní řasy ze skupiny Trebouxiophyceae, to jsou řasy nepohyblivé, s kokální stélkou, které se jen pasivně vznáší v planktonu. Jejich kolonie – cenobia tvoří několik málo buněk bez bičíků. Rod Botryococcus sp. je řasa, která při přemnožení vytváří vodní květ. Její vznášení u hladiny vod je umožněno vysokým množstvím olejů v cytoplazmě jejích buněk. Cenobium zástupce rodu Micractinium sp. vybíhá v dobře patrné dlouhé ostny.

Třetí fotografie představuje dva zástupce zelených bičíkovců. V levé části obrázku jsou kulovité kolonie váleče koulivého – Volvox globator. Je to nejvýše organizovaný zelený bičíkovec. Vytváří velká kulovitá cenobia naplněná slizem. Uvnitř jsou buňky bez bičíků a na povrchu koule buňky se dvěma bičíky. Pohybuje se koulením celého cenobia. Někdy v základním cenobiu jsou ještě cenobia dceřiná, kterými se rozmnožuje, viz levý dolní roh obrázku. Na pravé straně obrázku je zástupce rodu *Eudorina sp.**. Její cenobia jsou tvořena menším počtem buněk, obvykle jich bývá 16 – 32. Kolonie je obalena slizem, buňky jsou v ní uloženy volně, nejsou ztěsnány, a proto si zachovávají kulatý tvar. Celá kolonie se rovněž pohybuje koulením – převalováním.

S výjimkou suchozemské zrněnky najdeme ostatní představené zástupce ve vodách mírně až středně znečištěných.

Metodické poznámky a doporučení

Tato práce není náročná.

Pokud si žáci opatřují vzorky sami, klademe důraz zejména na to, aby žáci nezaměnili zelený povlak řas za nízký porost mechů, pokud budou brát vzorek z kůry starých stromů, a upozorníme je také na to, že nestačí jen nabrat vodu z rybníka, ale je třeba brát celé chuchvalce řas, případně rostliny porostlé řasami.
Zelenou vodu z nádob doporučujeme přelít přes fitrační papír a použít zelený kal, který nám zachytíl filtrační papír.
Vhodné je mít do zálohy připravené nějaké vzorky, které odebereme sami a u nichž se přesvědčíme, že v nich zásupci 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.
Ve vzorcích zcela jistě najdeme i jiné řasy, než představuje tato úloha.
Pro laiky je bližší určování řas velmi obtížné, pro úroveň základních a středních škol je zcela dostačující orientační určení do rodu. Vedeme žáky k tomu, aby si všímali detailů a pečlivě nakreslili obrázek a popsali ho.
Pro bližší určování řas může posloužit řada internetových zdrojů. Jedním z nich je tato Galerie řas a sinic fykologické laboratoře na Přirodovědecké fakultě JČU v Českých Budějovicích.Třída Trebouxiophyceae je zde.
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 rodu Botryococcus a Volvox mezi beta-mezosaprobionty, méně často se vyskytují ve společenstvích oligosaprobiontních. Rody Micractinium a Eudorina jsou řazeny mezi beta-mezosaprobionty až a alfa-mezosaprobionty.
U našich fotografií nejsou uvedeny lokality nálezů, fotografie byly pořízeny ze vzorků z různých lokalit. Odběry pro pořízení fotodokumentace byly prováděny převážne v jižních Čechách na Třeboňsku, Táborsku a Písecku.
Nižším rostlinám se věnují také úlohy 35, 36, 37, 38, 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


Zrněnka (Pleurococcus sp.) – Kokální stélka. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20; 40/okulár 10 + kamera CMOS 2	1 – shluk buněk; 2 – cytoplazma s chloroplastem


Zelené řasy – kokální (Trebouxyophyceae) – *Kokální stélky zástupců rodu Botryococcus sp.* a Micractinium sp. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 20; 40/okulár 10 + kamera CMOS 2	A; B; C – kolonie rodu Botryococcus sp.; D – kolonie rodu Micractinium sp.; 1 – buňka cenobia; 2 – ostny


Zelené řasy – bičíkovci (Chlamydophyceae sp.) – *Kolonie bičíkovců zástupců rodu Volvox sp.* a Eudorina sp.. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 10; 20; 40/okulár 10 + kamera CMOS 2, Nikon Coolpix L20	A; B; C – kolonie rodu Volvox sp.; D ; E; F – kolonie rodu Eudorina sp.; 1 – buňka cenobia; 2 – slizový obal spojující kolonii