GANGGANG COKLAT: CIRI, TAKSONOMI, HABITAT, PEMBIAKAN - BIOLOGI - 2026

The alga coklat adalah eukariot. Warna ciri diberikan oleh kehadiran karotenoid fucoxanthin dalam kloroplas. Mereka menghasilkan laminarin sebagai bahan simpanan dan juga mempunyai tanin yang buruk.

The Phaeophyceae terletak di phyllum Ochrophyta dari sub-kerajaan Heterokonta dalam kerajaan Protista. Tujuh pesanan, 307 genera dan kira-kira 2000 spesies dikenali.

Sargassum di pantai di Cuba. Pengarang: Bogdan Giușcă (Bogdan Giuşcă (bincang)), dari Wikimedia Commons

Sebilangan besar alga coklat menghuni persekitaran laut. Hanya lapan genera yang diketahui terdapat dalam badan air tawar. Mereka cenderung tumbuh di perairan dingin, berombak dan lapang. Laut Sargasos (Atlantik) berhutang namanya kepada sejumlah besar spesies genus Sargassum yang tumbuh di perairannya.

Sebilangan besar asid alginik dihasilkan di dinding sel Phaeophyceae, menyumbang 70% berat alga. Phycocolloid ini banyak digunakan dalam industri sebagai penstabil dan pengemulsi dalam makanan, perubatan, dan tekstil. Panen dunia alga coklat mencapai tiga juta tan setahun.

ciri

Ganggang coklat adalah organisma multisel. Ukurannya berkisar antara beberapa milimeter hingga lebih dari 60 meter atau lebih dalam kes Macrocystis pyrifera.

Dinding selular

Sel dikelilingi oleh dinding sel yang terdiri daripada sekurang-kurangnya dua lapisan. Lapisan paling dalam terdiri daripada mikrofibril selulosa, membentuk struktur utama.

Lapisan terluar adalah mukilaginosa dan terdiri dari bahan koloid yang disebut phycocolloids. Ini termasuk fucodiano (polisakarida sulfat) dan asid alginik. Jumlah relatif kedua-dua phycocolloids boleh berbeza antara spesies, bahagian tumbuhan yang berlainan dan persekitaran di mana ia tumbuh.

Dalam beberapa kes, dinding sel mungkin mempunyai deposit kalsium karbonat dalam bentuk aragonite (Padina pavonia).

Kloroplas

Kloroplas boleh menjadi satu hingga banyak. Bentuknya berubah-ubah, dari laminar hingga discoidal atau lenticular.

Mereka terdiri daripada kumpulan tiga thylakoids yang saling berkaitan dengan lamela zonal. Mereka mempunyai empat unit membran. Kedua-dua membran terluar adalah retikulum endoplasma (ER).

Membran sampul kloroplas dan retikulum endoplasma dihubungkan oleh tubulus. Dalam beberapa kumpulan, membran terluar retikulum endoplasma dihubungkan dengan membran nuklear.

Klorofil a, c ₁ dan c ₂ terdapat dalam plastid ini . Selain itu, terdapat sejumlah besar karotenoid fucoxanthin, bersama dengan violaxanthin. Dua pigmen terakhir ini bertanggungjawab untuk warna coklat alga ini.

Di hampir semua kumpulan terdapat wakil dengan pyrenoids. Struktur ini terdiri daripada protein tanpa warna yang mengandungi enzim yang diperlukan untuk beberapa fasa fotosintesis.

Pyrenoids Phaeophyceae berada di luar kloroplas. Mereka mengandungi bahan berbutir dan dikelilingi oleh membran retikulum endoplasma yang berkaitan dengan kloroplas. Sebilangan polisakarida rizab terbentuk di sekitar pirenoid.

Florotannins (tanin jelek)

Ganggang coklat menghasilkan tanin tertentu yang terletak dalam kemasukan intraselular kecil. Flurotannin ini terbentuk di diktososom radas Golgi. Mereka adalah produk pempolimeran floroglucinol.

Tanin ini tidak mengandungi gula dan sangat mengurangkan. Mereka sangat citarasa. Mereka dengan cepat mengoksidasi udara menghasilkan phycophaein, pigmen hitam yang memberikan warna alga coklat kering kepada mereka.

Dikatakan bahawa florotannin dapat menyerap sinaran ultraviolet dan ia adalah komponen dinding sel. Fungsinya yang paling menonjol adalah perlindungan terhadap herbivori. Telah diketahui bahawa mereka dapat menghalang glukosidase yang dihasilkan oleh gastropoda yang datang untuk memakan alga ini.

Perkembangan Thallus

Thallus alga coklat agak besar dan kompleks. Pelbagai jenis perkembangan boleh berlaku:

-Difuse : semua sel dalam badan tumbuhan mampu membahagi. Thallus bercabang, kurang lebih bercabang (Ectocarpus) terbentuk.

-Apikal : sel yang terletak di kedudukan apikal membahagi untuk membentuk badan tumbuhan. Thallus adalah dichotomous diratakan atau flabelate (Dictyota).

- Tricothalic : sel membahagi dan membentuk trichome ke atas dan thallus ke bawah (Cutleria).

- Meristem interkalari r: zon sel meristematik membahagi kedua-dua ke atas dan ke bawah. Thallus dibezakan menjadi rhizoid, stipe dan lamina. Ketebalan boleh berlaku di stipe kerana meristemoid terbelah ke semua arah (Laminaria, Macrocystis).

- Meristodermis : terdapat lapisan periferal yang terbahagi selari dengan thallus. Tisu terbentuk di bawah meristodermis (korteks). Thalli adalah dikotom, tirus dan tebal di tengah (Fucus).

Habitat

Alga coklat hampir secara eksklusif laut. Hanya beberapa spesies lapan genera yang tumbuh di badan air tawar.

Mereka adalah organisma bentik (mereka hidup di dasar ekosistem akuatik). Beberapa spesies genus Sargassum adalah pelagik (ia tumbuh di dekat permukaan).

Spesies air tawar terdapat di hemisfera utara, kecuali Ectocarpus siliculosus. Spesies kosmopolitan ini umumnya bersifat laut, tetapi telah dijumpai tumbuh di badan air tawar di Australia.

Phaeophyceae laut adalah komponen flora laut littoral. Mereka diedarkan dari kawasan subpolar ke khatulistiwa. Kepelbagaian terbesarnya berlaku di perairan sejuk zon sederhana.

Kelp (kebanyakan spesies Laminariales) membentuk hutan sub-pesisir di zon beriklim sederhana, kecuali Artik. Spesies pelagik Sargassum membentuk kawasan yang luas di Laut Sargasso yang terkenal di Atlantik.

Taksonomi dan subkelas

Ganggang coklat pertama kali dikenali sebagai kumpulan pada tahun 1836. Ahli botani WH Harvey memisahkan mereka sebagai subkelas Melanospermeae kelas Alga.

Kemudian pada tahun 1881 mereka diberi kategori kelas dengan nama Phaeophyceae. Kemudian pada tahun 1933 Kylin membahagikan ganggang coklat kepada tiga kelas: Isogeneratae, Heterogeneratae, dan Cyclosporeae. Usul ini ditolak oleh Fristsch pada tahun 1945, sekali lagi dianggap hanya satu kelas.

Pada masa ini Phaeophyceae adalah kelas dalam phyllum Ochrophyta dari sub-kerajaan Heterokonta dari kerajaan Protista. Mereka dianggap sebagai keturunan yang sangat kuno yang berasal dari 150 - 200 juta tahun yang lalu.

Mungkin alga coklat purba mempunyai perkembangan thallus apikal. Kumpulan saudaranya adalah Xanthophyceae dan Phaeothamniophyceae.

Dengan maklumat dari kajian molekul, Silberfeld dan kolaborator mencadangkan pada tahun 2014 untuk memisahkan Phaeophyceae menjadi empat subkelas, berdasarkan perbezaan dalam topologi pokok filogenetik.

Di dalamnya 18 pesanan dan 54 keluarga dikenali. Kira-kira 2000 spesies yang diedarkan dalam 308 genera telah dijelaskan.

Subkelas alga coklat adalah seperti berikut:

Discosporangiophycidae

Thallus filamen uniseriate dan bercabang, dengan perkembangan apikal. Banyak kloroplas, tanpa pyrenoids. Hanya satu pesanan yang disajikan, dengan dua keluarga monogenerik.

Ishigeophycidae

Thallus bercabang, terete atau foliose. Ia adalah pseudoparenchymal, dengan adanya medulla dan korteks. Perkembangan apik thallus. Kloroplas diskoid dan kehadiran sedikit pyrenoids. Dibentuk berdasarkan pesanan, dengan dua keluarga.

Dictyotophycidae

Mereka mempunyai thallus filamen atau pseudoparenchymal. Dengan perkembangan terminal atau apikal. Kloroplas diskoid dan ketiadaan pyrenoids. Ia terbahagi kepada empat pesanan dan 9 keluarga.

Fucophycidae

Ia adalah kumpulan terbesar dalam alga coklat. Thallus agak berubah antara kumpulan. Jenis perkembangan thallus leluhur adalah interkalari. Pyrenoids berlaku pada sebilangan wakil semua kumpulan. Ia telah dipisahkan menjadi 12 pesanan dan 41 keluarga.

Pembiakan

Alga coklat boleh menunjukkan pembiakan seksual atau aseksual. Semua mempunyai sel pembiakan pyriform yang bergerak melalui flagella.

Sel pembiakan

Sel pembiakan menyajikan dua flagella yang dimasukkan secara lateral atau asas. Satu diarahkan ke arah tiang posterior sel dan yang lain ke arah tiang anterior. Flagellum anterior ditutup dengan filamen kecil yang disusun dalam dua baris.

Berhampiran pangkal flagella terdapat tempat mata kemerahan. Titik mata adalah fotoreseptor yang membolehkan intensiti dan arah cahaya dapat dikesan. Ini memudahkan sel bergerak lebih efisien dalam fotosintesis.

Titik mata ini terdiri daripada globula lipid antara jalur thylakoid dan sampul kloroplas. Mereka berfungsi seperti cermin cekung yang memusatkan cahaya. Panjang gelombang antara 420 - 460 nm (cahaya biru) adalah yang paling berkesan dalam alga coklat.

Pembiakan aseksual

Ia boleh berlaku secara fragmentasi atau melalui penyebaran. Propagula adalah struktur selular khusus dengan sel apikal. Sel-sel ini membahagi dan membentuk individu baru.

Zoospora (spora aseksual motil) juga dihasilkan. Ini dihasilkan dalam sporangium dari mana sel haploid dilepaskan. Mereka menimbulkan generasi gametofitik (haploid).

Pembiakan seks

Ia mungkin disebabkan oleh isogami (gamet sama) atau anisogami (gamet berbeza). Oogamy (gamet lelaki tidak bergerak dan lelaki bergerak) juga boleh berlaku.

Kitaran hidup adalah haplodipontic (generasi diploid dan haploid bergantian). Ia boleh menjadi isomorfik (kedua-dua generasi serupa) atau heteromorfik (generasi berbeza secara morfologi). Bergantung pada kumpulan, gametofit (haploid) atau sporofit (diploid) mungkin mendominasi.

Dalam beberapa kumpulan, seperti urutan Fucales, kitaran hidupnya bersifat diplontik (fasa haploid terhad pada gamet).

Ganggang coklat mempunyai dua jenis struktur pembiakan seksual. Sebilangannya bersifat multilokular, terdapat dalam gametofit dan sporofit, menghasilkan sel bergerak. Yang lain tidak unokular, hanya terdapat dalam sporofit dan menghasilkan spora haploid yang bergerak.

Hormon seks

Hormon seks (feromon) adalah bahan yang dihasilkan semasa pembiakan seksual. Dalam ganggang coklat mereka mempunyai fungsi untuk melakukan pelepasan gamet jantan dari bahan anteridia. Mereka juga menarik gamet lelaki ke yang betina.

Hormon ini adalah hidrokarbon tak jenuh. Mereka sangat mudah berubah dan hidrofobik. Sangat sedikit jumlah yang dikeluarkan setiap sel sejam.

Persepsi feromon dikaitkan dengan sifat hidrofobiknya yang dirasakan oleh sel penerima (gamet lelaki). Daya tarikan tidak berfungsi melebihi 0.5 mm dari gamet betina.

Memberi makan

Alga coklat adalah organisma autotrofik. Produk pengumpulan fotosintesis adalah manitol. Sebatian rizab jangka panjang adalah laminarin (glukan polisakarida).

Kepekatan manitol dalam sel boleh meningkat atau menurun yang berkaitan dengan kemasinan medium. Ini menyumbang kepada proses osmoregulasi alga dan nampaknya tidak dikondisikan oleh fotosintesis.

Kapasiti fotosintesis alga coklat dirangsang oleh cahaya biru. Fenomena ini hanya berlaku dalam kumpulan ini dan meningkatkan kecekapannya untuk menangkap karbon dioksida. Ini mungkin berkaitan dengan jenis pigmen yang terdapat dalam kloroplas anda.

Rujukan

1. Forster RM dan MJ Dring (1994) Pengaruh cahaya biru terhadap kapasiti fotosintesis tumbuhan laut dari kumpulan taksonomi, ekologi dan morfologi yang berbeza, Eropah. Jurnal Fikologi, 29: 21-27.
2. Lee R (2008) Fikologi. Edisi keempat. Cambridge University Press, UK. 547 hlm.
3. Reviers B, F Rousseau dan S Draisma (2007) Klasifikasi Phaeophyceae dari masa lalu hingga sekarang dan cabaran semasa. Dalam: Brodie J dan J Lewis. Membongkar alga, masa lalu, masa kini dan masa depan alga secara sistematik. CRC Press, London. Hlm 267-284.
4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau dan B De Reviers (2011) Sistematika dan sejarah evolusi taksa yang mengandung pyrenoid dalam alga coklat (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
5. Silberfeld T, F Rousseau dan B De Reviers (2014) Pengelasan terkini alga coklat (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.