Oddělení Rhodophyta - ruduchy

Celková charakteristika

Skupina obsahuje asi 5000 druhů, z toho je jen 150 – 200 sladkovodních. Hlavní těžiště diversity ruduch je v tropických mořích. Sladkovodní ruduchy jsou většinou typy z čistých vod – tudíž jsou v našich podmínkách poměrně ohroženou skupinou.Rhodophyta - stavba buˇky

 

Stavba buňky

Jako hlavni fotosynetické pigmenty mají chlorofyl a a malé množství chlorofylu d . Na povrchu thylakoidů jsou fykobilizomy, které obsahuhjí fykobiliny: c-fykocyanin a allofykocyanin stejný jako u sinic a zvláštní r-fykocyanin a r-fykoerythrin.

Chloroplasty jsou obaleny dvojitou nepřerušovanou membránou. Thylakoidy jsou jednotlivé, nikdy nesrůstají a jsou rovnoběžné. Chloroplast ruduch vznikl primární symbiózou ze sinice a proto nemá dvě další obalné membrány (vzniklé z endoplazmatického retikula), jako je typické pro většinu jiných eukaryot. Naopak, chloroplasty Cryptophyta, Haptophyta a Chromophyta vznikly sekundární symbiózou – zabudováním ruduchy do jejich buněk.

Zásobní látkou je florideový škrob (polysacharid velmi podobný glykogenu).

Povrch buňky je obalen tlustou polysacharidovou stěnu (složenou z amorfních galaktanů – agaru a karagénu), která je kvůli pevnosti vyztužena strukturními polysacharidy (propletené mikrotubuly z celulózy event. z 1,3-xylanu). Tyto polysacharidy se průmyslově využívají na laboratorní média, v molekulární biologii a v potravinářství.

Rozmnožování

Pro životní cyklus ruduch je typické střídání gametofytu a sporofytu během životního cyklu, cyklus dvoufázový nebo trojfázový, viz obr. 1. Jejich rozmnožování je značně komplikované, zjednodušeně se dá říci, že nepohlavně se rozmnožují tzv. monosporami (a toho je shopen jak gametofyt, tak sporofyt). Pohlavní rozmnožování je oogamie, ale co je velmi zvláštní, tak u ruduch chybí jakákoli bičíkatá stádia i centrioly !!!  - tj. ani ta samčí buňka během oogamie nevypadá jako spermie. Což je v rámci Eukaryota značně neobvyklá životní strategie.....
 

Životní cyklus ruduch
Obr. 1: Životní cyklus ruduch. Zeleně je znázorněna haploidní,
modře diploidní část životního cyklu.

 Ekologie

Většinou jsou to mořské makrofytní řasy, je jich větší počet druhů než všech ostatních mořských makrofyt dohromady. Jejich počet a ekologický význam ubývá směrem od rovníku k pólům. Rostou v litorální a sublitorální zóně, díky fykoerythrinu a možnosti využívat modrozelené spektrum světla pronikají do větší hloubky než jiné řasy. Velký význam mají korové druhy (Lithothamnion atd.) pro stabilizaci mechanicky namáhaných povrchů korálových útesů.

Menší počet ruduch je sladkovodních (asi 200 druhů), preferují prudčeji tekoucí vody – tam je menší kompetice jiných řas a snazší přívod živin a kyslíku.

Fylogeneze

Nejstarší zkameněliny jsou prekambrické (750 – 1250 milionů let, Somerset Island, arktická Kanada), jsou to vláknité formy, které se do značné míry podobají recentnímu rodu Bangia (BUTTERFIELD et al. 1990). Fantasticky zachovalé (včetně rozmnožovacích stádií atd.) jsou 570 milionů let staré zkameněliny z Dou-šan-tuo z Číny (XIAO et al. 1998).

Molekulárně biologické studie dokazují, že ruduchy jsou monofyletická skupina, v rámci níž představují Bangiophycideae primitivnější, ale polyfyletickou skupinu, kdežto Florideophycideae jsou monofyletická a mladší větev (RAGAN et al. 1994, TSUNAKAWA-YOKOYAMA et al. 1997).

 

Využití ruduch

Ve východní Asii pěstována Porphyra jako složka potravy, krmivo, hnojivo. Extrakcí v horké vodě se ze stélek získává agar (složený z polygalaktanů agarózy a agaropektinu – podobný agaróze, ale s připojenými methyly, sulfáty a obsahuje i některé jiné cukry) => po zchladnutí gel, využívaný v potravinářství a jako půda pro kultivaci mikroorganismů. Podobně je získáván karagen, využívaný v potravinářství a farmaceutice. In vitro byla zjištěna inhibice replikace viru HIV některými látkami izolovanými z ruduch.

Systematický přehled zástupcůRhodophyta - stélky

Podtřída Bangiophycideae
– jednodušší, převážně jednobuněčné nebo vláknité typy, jediná ploše listovitá stélka u Porphyra, chloroplast většinou jeden,laločnatý s velikým pyrenoidem, vyplňuje téměř celou buňku. Karpogony se moc neliší od vegetativních buněk.

Porphyra jejím životním cyklu se střídá mikrothalický sporofyt – též znám jako konchocoelisové stádium – s makrothalickým gametofytem, který je cca 75 cm dlouhý. Gametofyt je pod názvem nori v Japonsku pěstován a konzumován (celosvětová spotřeba 130 000 tun ročně). Konchocoelisové stádium proto, že tato část životního cyklu byla původně popsána jako samostatný rod Conchocoelis.

Cyanidium - C. caldarium – jednobuněčný druh, který může růst v horkých kyselých pramenech, dosahuje eukaryotního rekordu v teplotě (57°C) při snášení velmi vysoké kyselosti (pH = 2-4, při pH vyšším než 5 některé formy umírají). Brock (1994) dokonce uvádí, že dokáže pomalu růst i při pH blízkém nule (0,05), rozhodně jsou odolnější vůči kyselému prostředí víc než sinice. 18S rRNA analýzy ukazují, že k oddělení r. Cyanidium (resp. celé čeledi Cyanidiaceae) od ostatních došlo již velmi brzo (SECKBACH 1984). Bangia - jednoduché nevětvené vlákno, které tvoří jasný červený pruh těsně nad hladinou jak sladkých, tak slaných vod.

Compsopogon  - tropický rod, u nás se ale poměrně často vyskytuje akváriích.

 

Podtřída Florideophycideae
- vždy mnohobuněčné a makroskopické stélky. Vyvíjejí se z heterotrichálního vlákna. Mohou mít jak jednoosý, tak i mnohoosý typ stélky. Osní vlákna pokrývá korová vrstva. Mají několik terčovitých nebo páskovitých chloroplastů bez pyrenoidu. Karpogony mají na koncích trichogyn – protáhlé vlákno, na kterém se spermacie zachytí.

Hildenbrandia - pseudoparenchymatický povlak na kamenech v čistých sladkých vodách, nejprimitivnější zástupce skupiny.

Lithothamnion - růžové, velmi tvrdé povlaky na kamenech v mořích.

Corallina - velmi častý mořský rod.

Batrachospermum - přeslenitě větvený sladkovodní rod.

Lemanea - jeví se jako tenká trubice, ale má přesleny větví jako Batrachospermum, jen směřují do centra trubice a ne ven. Má i podobnou ekologii – je to epilit v rychle tekoucích čistých vodách.

Audouinella - působí časté problémy v akváriích (akvaristé jí často říkají "černá štětičková řasa")

Chondrus
Ch. crispus - dichotomicky se větvící stélka ze severního Atlantiku. Používaná jako jídlo i jako producent karagénu – carragheen je totiž irské slovo pro tento druh (a několik mu příbuzných).

Agar-agar nebo “něco”-agar je název pro několik různých rodů:

r. Eucheuma- Agal agal, Agal agal besar, Agar-agar, Agar agar besar, Agar agar pulau, Agar agar seru laut, Crude agar, Java agar, Ruwe agar, roční světová produkce 28 tis. tun,
r. Gracillaria - Agar-agar Caocaoyan, Agar agar (Agal agal) kecil, 87 tis. tun,
r. Kappaphycus - Agal agal, Agal agal besar, Agar-agar, Agar agar besar, Agar agar pulau, Agar agar seru laut, nejčastěji však Cottonii,114 tis. tun
agar se produkuje i z r. Gelidium(19 tis.tun, to se ale – na rozdíl od běžně uváděných údajů – Agar nejmenuje (Gelídeos, Genso, Hai-ten-gusa, Hay tsay, Hirakusa, Isingglass, Kanten, Kinukusa, Makusa, Niu mau tsai, Obusa, Olus marinus, Onikusa, Punalevä-suku)
(zdroj: http://www.surialink.com)

Zde uváděný seznam jmen myslím dobře demonstruje, proč máme v případě řas takový odpor k názvosloví v národních jazycích…....

 

 

Letem světem na závěr:

- většinou mořské, pokud jsou sladkovodní, tak jsou vázány na velmi čisté vody
– chlorofyl a a malé množství d
– mají fykobilizomy, c-fykocyanin a allofykocyanin, r-fykocyanin a r-fykoerytin
– chloroplasty obaleny dvojitou nepřerušovanou membránou; thylakoidy jednotlivé, nikdy nesrůstají a jsou rovnoběžné
– zásobní látka – florideový škrob
– silná buněčná stěna z polysacharidů (amorfní galaktany – agar, karagen…) – ekonomické využití
– rozmnožování: pohlavní – oogamie; nepohlavní – monosporami – gametofyt i sporofyt
– nikdy bičíkatá stadia
– podtřída Bangiophycideae starší polyfyletická skupina; podtřída Florideofycideae mladší monofyletická skupina

LITERATURA.