classificationchalee/subject/bio_plankton/... · 2007-12-10 · chalee paibulkichakul 3...

Chalee Paibulkichakul 1

Biology of plankton

Classification


Classification criteria

การจัดจำาแนกหมวดหมู่เบือ้งตน้ (Preliminary classification)พจิารณาระดบั division, class และ order

1. ชนิดของสารส ี(type of photosynthetic pigments)2. ประเภทของอาหารสะสม (type of reserved products)


Classification criteria

3. ประเภทขององค์ประกอบของผนังเซลล์ (type of cell wall components)4. ลักษณะของหนวด (characteristic of flagella)5. ลักษณะพเิศษของโครงสรา้งระดับครอบครวั (special structure of the cell)

ถา้พจิารณาระดับ family, genus และ species ต้องศกึษารายละเอียดของเซลล์ปกติ และวธิกีารสืบพันธุ์ด้วย


1. ชนิดของสารสี (type of photosynthetic pigments)

- สารสีอยูใ่น plastid หรือ cytoplasm1. chlorophylls - a, b, c และ d- chlorophyll a เปน็ primary photosynthetic pigment- ไมล่ะลายนำ้า ละลายในตัวทำาละลายอินทรีย์- ใช้ 90% methanol สกัด- มีประมาณ 0.5-1.5% DW



2. carotenoids- เป็นสารสปีระกอบ (accessory pigments)

1. carotenes- มีสสี้ม- เป็นสารประกอบ hydrocarbon ที่ไมม่ีออกซเิจน ที่พบในพืชมากไดแ้ก่ beta-carotene



2. Xanthophylls หรอื oxycarotene - มีสเีหลอืง- เป็นสารอนพุันธ์ที่มีออกซเิจนของ carotene- lutein, fucoxanthin, myxoxanthophyll, diadinoxanthin, diatoxanthin และ peridinin- carotenoids ช่วยในการสังเคราะห์แสง- เป็นตัวชว่ยถา่ยทอดพลังงานรงัสทีี่ได้รบัไปยงั chlorophyll



3. Phycobiloproteins- เป็นสารสปีระกอบเชิงซอ้นเกาะกับโปรตีน- พบเฉพาะสาหรา่ยสเีขยีวแกมนำ้าเงนิ และสาหรา่ยสีแดง- phycocyanin, allophycocyanin พบในสาหรา่ยสีเขยีวแกมนำ้าเงนิ และ phycoerythrin พบในสาหรา่ยสีแดง



- เป็นตวัช่วยถ่ายทอดพลังงานรงัสีที่ได้รบัไปยัง chlorophyll- phycoerythrin --> phycocyanin --> chlorophyll- phycobiloprotein ละลายนำ้าได้ดี

- plastid มี 2 ชนิด leucoplast ไม่มสี ีและ chloroplast มีสีเขยีว (หรือ chromoplast สีสม้แดง)



phycoerythrin


2. ประเภทของอาหารสะสม (type of reserved products)

CO2 + 2H2O --> (CH2O) + O2 + H2O

1. แป้ง (starch) - เป็น polymer ของ glucose- amylose และ amylopectin- พบในสาหร่ายสเีขยีว ใน chlorophast- แปง้ไมม่สีีพบใน dinoflagellate- cyanophycean starch พบใน blue-green algae


2. ประเภทของอาหารสะสม (type of reserved products)

2. ไขมัน (lipid)- พบในสาหร่ายสนีำ้าตาลแกมทอง (chrysophyceae), dinoflagellate

- พบ polysaccharide ที่ผนังเซลล์- pectin, glucan, xylan- mucus ช่วยทำาให้แพลงก์ตอนเกิดรปูรา่งต่าง ๆ


3. ประเภทขององค์ประกอบของผนงัเซลล ์(type of cell wall components)

- ส่วนใหญป่ระกอบดว้ย carbohydrate บางชนิด- มี silicate, protein, lipid, mucopeptide และ cellulose- ผนังม ี2 ชั้น ชั้นนอกอ่อนนิ่ม หรอืเปน็เมือกละลายนำ้าเดือดได ้เปน็พวก pectin ผนังชั้นในเปน็ cellulose ทำาให้เซลล์คงรปู


3. ประเภทขององค์ประกอบของผนงัเซลล ์(type of cell wall components)

- Dinophyceae และ Euglenophyceae ไม่มผีนังเซลลท์ี่แท้จรงิ มีแต่เยือ่หุ้มเซลล์ เรยีกวา่ periplast หรอื pellicle- สาหรา่ยสีเขยีวแกมนำ้าเงินจะมสีารเมอืก (mucilaginous substances) อยู่อีกชั้นหนึ่ง มสี่วนประกอบเป็น pectic acid, mucopolysaccharide


4. ลักษณะของหนวด (characteristic of flagella)

- เป็นโครงสรา้งสำาหรบัการเคลื่อนที่- พบทั้งเซลล์ปกต ิ(vegetative cell) และเซลล์สบืพันธุ์ (reproductive cell)- เซลลแ์พลงก์ตอนทุก division จะมหีนวด ยกเวน้ Cyanophyta- จำานวนหนวด 1, 2, 4, 8 หรอืเป็นวง- ความยาวของหนวดอาจจะเท่าหรือไมเ่ท่ากัน



- จุดตั้งต้นของหนวดมหีลายตำาแหนง่ คือ apical, subapical, lateral, posterior และ ventral origin- หนวดแบง่ตามลกัษณะ- acronematic หนวดเป็นเส้นเรยีบคลา้ยแส้- pantonematic หรือ tinsel หนวดจะมขีนแขง็รอบแกนหนวด 1-2 แถว


5. ลักษณะพิเศษของโครงสรา้งระดับครอบครวั (special structure of the cell)

- มีประโยชน์ในการจำาแนกเบือ้งต้น- blue-green algae ไม่ม ีnucleus, chlorophast, nucleus ไม่มีการแบง่ตัวแบบ mitosis, ผนังเซลล์ประกอบด้วย mucopeptide


5. ลักษณะพิเศษของโครงสรา้งระดับครอบครวั (special structure of the cell)

- diatom (Class Bacillariophyceae) เซลลป์ระกอบดว้ย 2 ฝา ผนังมซีลิกิาและมลีวดลายตา่ง ๆ- dinoflagellate (Dinophyceae) เซลล์แบ่งออกเป็น 2 ซกี บนและล่าง ดว้ยร่องตามขวางเซลล์ (cingulum หรอื girdle)


การสืบพันธุ์ของแพลงก์ตอนพืช

- มี 2 แบบ คือ อาศัยเพศ และไมอ่าศยัเพศ1. แบบไม่อาศัยเพศ (asexual reproduction) - การแบง่เซลล์ (cell division) ทั้งเซลล์เดีย่ว, colony และ filament- การแตกตัวของกลุ่มเซลล ์จะได้เซลลเ์ลก็ ๆ จำานวนมาก- การขาดท่อน (flagmentation) พบในพวก filament โดยแต่ละท่อนที่ขาดออกไปจะเจรญิเตบิโตเปน็เส้นสายใหม่ได้



- การสร้าง akinete หรอื gonidia พบเฉพาะใน filament โดยเซลลใ์ดเซลล์หนึ่งในสายเกิดการเปลี่ยนแปลงมีผนังเซลล์หนาขึน้ มีอาหารสะสมมากขึน้ เซลลม์ีขนาดใหญ่กวา่ปกติ อาจมตีำาแหนง่แน่นอนในแพลงก์ตอนบางชนิด การงอกของ akinete อาจงอกเป็นต้นใหม่หรือแบง่ตวัเป็น zoospore ก่อนแลว้จึงงอกเป็นต้นใหม่



2. การสืบพันธุ์แบบอาศยัเพศ- สรา้งเซลล์สบืพนัธุเ์รยีกวา่ gamete - แยกเพศผู้และเพศเมีย- gamete มักมีหนวด 2 เส้น



การรวมของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมยี ม ี2 แบบ- isogamy เซลลส์ืบพันธุ์ของเพศผู้และเพศเมยี มีลกัษณะเหมอืนกันและขนาดเท่ากัน- heterogamy ขนาดและมลีักษณะแตกต่างกัน

- anisogamy เซลล์สืบพนัธุ์เพศผู้และเพศเมียมีลกัษณะเหมอืนกัน แต่มขีนาดต่างกัน สว่นใหญเ่พศเมยีจะมีขนาดใหญ่กวา่



- oogamy คือการรวมของ gamete ทั้งขนาดและรปูรา่งต่างกัน สว่นใหญเ่พศเมยีจะมขีนาดใหญ่เคลื่อนที่ไม่ได ้เรียกวา่ ไข ่(egg) ส่วนเพศผู้มีขนาดเลก็ มี flagellate เรียกวา่ antherozoid แตถ่า้เพศผู้ไม่มหีนวดเรยีกวา่ spermatium

เมื่อ gamete รวมตวักันจะได้ zygote ทนตอ่สภาพแวดล้อมต่าง ๆ ได้นาน เมื่อมสีภาพเหมาะสมจะงอกเปน็ต้นใหม่


ลักษณะของแพลงก์ตอนพชื

1. เซลลเ์ดี่ยว (unicellular form) - เซลลเ์ดีย่วเคลื่อนที่ได้โดยใช้หนวด (flagellated unicell) หรอื motile unicell เช่น Chlamydomonas, Carteria, Euglena- เซลลเ์ดีย่วเคลื่อนที่ไม่ได ้(coccoid unicell) ไม่มหีนวด เช่น Chlorella, Ankistrodesmus, Chroococcus



Carteria

Euglena



Chlamydomonas



Ankistrodesmus

Chroococcus



2. กลุ่มเซลล ์(colonial form or colony) เซลล์มีลกัษณะเหมอืนกัน ทำาหน้าที่อย่างเดียวกัน - coenobium เปน็กลุ่มเซลล์ที่มจีำานวนเซลลใ์นกลุ่มเรยีงตัวอย่างเปน็ระเบยีบแน่นอน พวกที่เคลือ่นไหวไม่ได ้เช่น Pediastrum, Scenedesmus พวกที่เคลื่อนไหวได ้เชน่ Gonium, Pandorina, Eudorina- aggregation เป็นกลุม่เซลลท์ี่มจีำานวนเซลลใ์นกลุม่ รปูแบบการเรียงตัวของเซลลไ์ม่แน่นอน และจำานวนเซลลไ์ม่จำากัด เช่น Microcystis, Selenastrum, Planktosphaeria


ลักษณะของแพลงก์ตอนพชืPediastrum



Scenedesmus


ลักษณะของแพลงก์ตอนพชืGonium



Pandorina



Selenastrum



Planktosphaeria



- palmella form เป็นกลุ่มเซลล์ไม่มกีารเคลือ่นไหว มีขนาดและรปูรา่งไม่แน่นอน กลุม่เซลล์เกิดโดยเยื่อหุ้มเซลล์แต่ละเซลล์มาเชื่อมตอ่กัน เช่น Anacystis หรือเกิดจากเซลล์เดียวหรอืที่เคลือ่นไหวได้ทำาการแบ่งเซลล์จำานวนมาก และอยูภ่ายในเยื่อหุ้มเดยีวกันเรยีกระยะนี้วา่ palmella stage ซึง่เปน็ระยะหนึ่งในวฏัจักรชีวติ เพื่อการสบืพนัธุ์



Anacystis



- dendroid colony เป็นกลุ่มเซลล์ที่มกีิ่งก้านมาเชื่อมโยงกัน หรอืเกิดจากปลอกของแต่ละเซลล์ซึง่เป็นรปูแจกันมาเรยีงกันคลา้ยช่อดอกไม้ เช่น Dinobryon- rhizopodial colony เป็นกลุ่มเซลล์ที่รวมกันโดยมีสาย cytoplasm (rhizopodium) เชื่อมโยงกันระหวา่งเซลล์ เชน่ Chrysamoeba



Chrysamoeba



3. แบบเสน้สาย (filamentous form or filament) เป็นการเรยีงตวัของเซลล์แบบเปน็แถว เมือ่มีการแบง่เซลล์จะแบง่ตามขวางของแนวแกน ทำาให้เส้นสายยาวออกไป - แบบไมแ่ตกแขนง (unbranched filament) เช่น Oscillatoria, Anabaena, Spirogyra



- แบบแตกแขนง (branched filament) มีทัง้แขนงแท้ (true branch) เป็นการแตกแขนงทีพ่บในสาหรา่ยที่เกาะกับพื้น เช่น Hapalosiphon และแขนงเทียม (false branch) พบเฉพาะในสาหรา่ยสีเขยีวแกมนำ้าเงนิครอบครวั Scynonemataceae เช่น Scytonema



Oscillatoria



Spirogyra



Hapalosiphon



Scytonema

classificationchalee/subject/bio_plankton/... · 2007-12-10 · chalee paibulkichakul 3...

Documents