Төменгі сатыдағы өсімдіктер

Төменгі сатыдағы өсімдіктер- бұл                                                     құрылысы талломды (қаттамалы) өсімдіктер. Төменгі сатыдағы өсімдіктерге 20 ғасырдың ортасына дейін жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарлардан басқа бактерияларды, миксомицеттерді, саңырауқұлақтарды, балдырлар мен қыналарды жатқызып келді. Соңғы жүйеленім бойынша Төменгі сатыдағы өсімдіктерге тек балдырларды жатқызады. Төменгі сатыдағы өсімдіктердің вегетативті денесі тамырға, сабаққа, жапыраққа бөлінбеген. Бұлардың арасында клеткасы оқшауланған нағыз ядросы жоқ прокариоттар және клеткаларында нағыз ядросы бар эукариоттар болады. Дене құрылысы жағынан бір не көп клеткалы және ұзындығы 30 – 35 м-ге жететін түрлері де кездеседі. Қоректенуі жағынан автотрофтылар (балдырлар, қыналар, кейбір бактериялар); гетеротрофтылар және автогетеротрофтылар(миксотрофтар) болып бөлінеді. Төменгі сатыдағы өсімдіктердің қазба қалдықтары өте ертеден белгілі. Бактериялар мен балдырлар кембрийге дейінгі криптозойлық шөгінділерден табылған. Төменгі сатыдағы өсімдіктер табиғатта зат алмасу процесінде (қ. Продуценттер. Консуметтер.Редуценттер) үлкен рөл атқарады. Кейбір түрлері атмосферлік азотты фиксациялауға қабілетті. Көпшілік түрі тағам ретінде (саңырауқұлақтар, балдырлар), тыңайтқыш ретінде (балдырлар), кондитерлік өндірісте (агар), антибиотиктер алуда (сәулелі саңырауқұлақтар), қоршаған ортаның ластану деңгейін анықтауда (қына) пайдаланылады. Араларында зиян келтіретін түрлері де аз емес. Мысалы, ауру тарататын паразитті саңырауқұлақтар, судың “гүлдеуін” туындататын кейбір балдырлар.

Қоңыр балдырдың жасуша қабықшасының сырты созылыңқы сілемейлі қабықшамен қапта лған. Жасушасы - бір ядролы, вакуольдері біреу немесе көп болады. Сілемейлі қабықша теңіз толқынының күшіне төтеп беріп, су қайтқанда балдырларды құрғап кетуден сақтайды. Майда вакуольдердің құрамында илік заттары бар. Олардың дән тәрізді хроматофорлары жасуша қабықшасына жақын орналасады. Хроматофорларындахлорофилл және қоңыр бояулары (пигменттері) болады. Бұл бояу қоңыр балдырларда жүретін фотосинтезге күннің ультракүлгін сәулесін тиімді пайдалануға көмектеседі. Жасушаның қор заты - полисахаридтер (ерітінді күйіндегі көмірсулар).

Қоңыр балдырға ламинария, саргассум және т.б. жатады. Ламинария теңіз жағалауындағы 5-10 шақырым аймақты қамтып, 20-30 метр тереңдікте өседі. Оның сыртқы құрылымы гүлді өсімдіктерге ұқсас. Ламинария су түбіндегі төсемікке тамырға ұқсас өсінділерімен (ризоидтарымен) бекініп өседі. Ұзындығы 50 сантиметрге дейін жоғары қарай созылған бөлімі болады. Одан ұзындығы 3-4 метрдей жалпақ таспа тәрізді өсінділері жетіледі. Солтүстік ендіктердегі түрлерінің жалпақ таспа тәрізді өсінділері қаңтар, ақпан айларында түсіп қалады.

Жаздың соңы, күздің басында  жалпақ өсінділерінің бетінде дақтар пайда болады. Сол жерде тізілт эллипс, цилиндр тәрізді біржасушалы зооспорангийлер (зооспора түзілетін қалта) түзіледі. Зооспорангийдің әрқайсысынан екі талшықты зооспоралар дамиды. Қозғалып жүріп төсемікке бекінеді де талшығын жойып, бірнеше жасушаға бөлінеді. Жынысты ұрпағы өскіншеге айналады. Оларда жыныстық мүшелерінде түзілген жыныстық жасушалары (гаметалар) қосылып, зигота түзеді. Ол бөліне бастайды да қайтадан ірі ламинарияға айналады.

Саргассум балдырына зер сала қарасақдар, жидекке ұқсас домалақ өсінділерді көресіңдер. Алайда ол жидек емес, іші ауаға толы көпіршіктер. Балдырлар солардың жәрдемімен суда жүзуін тездетеді, сөйтіп басқа жерлерге тез тарала алады. Саргассум тұқымдас турбипария балдырларында бұл ауалы көпіршік жұзім салқымына ұқсас болады. Сондықтан оны жергілікті түрғындар «теңіз жүзімі» деп атайды.

Қоңыр балдырлардың кейбір түрлерінің таспа тәрізді өсінділерінің ұзындығы 60 метр дей болып, биіктігі құрлықтағы кейбір ағашты өсімдіктердің биіктігінен асып түседі.

Қоңыр балдырлар  бөлімі (Рhаеорhуtа)

Түрлерінің жалпы саны 1,5 мыңдай болады. Қоңыр балдырлар  бентостың маңызды компоненттерінің бірі болып табылады. Қоңыр балдырлардың талломының бояуы сарғыштан қара-қоңыр, тіптен қара-қышқыл түске дейін болады. Ол осы балдырлардың пигменттерінің: хлорофиллдің, каротиноидтардың, фукоксантиннің (қоңыр түсті) араласып келуінің нәтижесінде қалыптасатын түстер. Қоңыр балдырлардың талломы көп клеткалы болады. Олардан микроскопиялық ұсақ организмдерден бастап, аса үлкен (гигантский), кейде тіптен 60-100м жететіндеріне дейін кездестіруге болады. Қарапайым түрлерінің талломы жіп тәрізді болып келеді және бір қатар клеткалардың тізбегінен тұрады. Жақсы жетілгендерінің клеткалары әртүрле бағытта бөлінеді және көп жағдайда дифференцияланып, ассимиляциялық, қорлық, арқаулық (механикалық) және өткізгіш ұлпаларға ұқсас клеткалардың дараланған комплекстерін түзеді. Мұндай дифференциация талломның әртүрлі қызмет атқаратын участіктерге- ризоидтарға, өстік бөлікке ("сабаққа") және филоидтарға ("жапырақтарға") бөлінуіне байланысты болса керек. Қоңыр балдырлардың клеткалары бір ядролы. Хроматофоры көп жағдайда диск тәрізді, көп болып келеді. Артық қор заттары ламинарин (полисахарид), маннит (сахатоспирт) және шыны май тамшылары түрінде жиналады. Пектинді-феллюлозды клетка қабықшасы оңай шырыштанады. Талломы төбелік немесе қыстырма меристемасы арқылы өседі. Өмірінің ұзақтығы бірнеше жылға созылады. Вегетативтік көбеюі талломның бірнеше бөліктерге үзілуі арқылы жүзеге асады. Жыныссыз көбеюі (фукустар жыныссыз жолмен көбеймейді) көптеген екі талшақты зооспоралары, немесе қозғалмайтын тетраспоралары арқылы жүзеге асады. Зооспоралары тірі клеткалы, сиректеу көп клеткалы зооспорангияларда, ал тетраспоралары тетраспорангияларда пайда болады. Жыныстық процесі изогамиялы, гетерогамиялы және оогамиялы болып келеді. Изо- және гетерогаметалары көп клеткалы гаметангияларда пайда болады: оогонийлері мен антеридийлері- бір клеткалы. Қоңыр балдырлардың фукустан басқаларының барлығының өмірлік циклінде ұрпақ алмасуы айқын байқалады. Мейоз зоспорангияларда немесе тетраспорагияларда жүреді. Зооспоралары, немесе тетраспоралары гаметофитке (п) бастама береді. Гаметофиттері қос жынысты немесе дара жынысты болады. Зигота тыныштық кезеңіне көшпей-ақ спорофитке (2п) айналады. Әртүрлі түрлерінде ұрпақ алмасуы әртүрлі болады: біреулерінің спорофиті мен гаметофиті сырт қарағанда бірдей болады, ал екіншілерінің спорофиті гаметофитіне қарағанда біршама үлкен және көпжылдық болып келеді. Қоңыр балдырлар төменгі сатыдағы өсімдіктердің ішіндегі ең ірісі. Олар теңіздердің түбінде орман немесе шалғын түзіп өседі. Кейбір қоңыр балдырлардың талломасының ұзындығы 60-100 м дейін барады (макроцистис туысы). Сондықтанда оларды моряктар "тірі кедергілер" деп атайды. Мұндай балдырлар кішірек катерлерді тоқтатып тоқтайды, үлкен пароходтардың жүрісін тежейді және суға қонатын самолеттердің қонуына едәуір кедергі жасайды. Классификациясы. Қоңыр балдырлар бөлімі үш кластан тұрады: изогенераттылар (Іsоgеnеrаtае) класы, гетерогенераттылар (Неtеrоgеnеrаtае) класы және цикласпоралылар (Сусlоsроrеае) класы.

Қызыл балдырлар-теңіздің терең түбінде (270 м) көпжасушалы қызыл балдырлар өседі. Талломы (денесі) - таспа, тақтайла, жіп тәрізді, кейде жіптері тарамдалған. Қоңыр балдырлар сияқты аса ірі болмайды. Олардың жасушаларындағыдән тәрізді хроматофорларында хлорофилден басқа қызыл-көк пигменттері болады. Сондықтан бұл балдырлар түсінің қызып, қызғылт және сары, көк-жасыл болуы да мүмкін. Теңіздің түбінде бұл балдырларайрықша әдемі, көз тартады. Жасушасының қор заты - май және қантты заттар.

Өсімді, жыныссыз, жынысты жолдармен көбейеді. Өсімді көбейгенде бөлініп қалған бөліктерінен жаңа дарақ түзілмей, жетілт, бөлініп, өседі. Жыныссыз көбейгенде түзілетін спораларының талшығы болмайды. Судың ағынымен қозғалады. Спора түзетіл қалта - бір жасушадан түзілген спорангийдің ішінде бір немесе төрт спора жетіледі. Кейде олар тарамдалған тармақтарының ұштарында пайда болады. Споралардан төсемікте жыныстық жасушалар түзілетін жынысты ұрпағы жетіледі.

Біржасушалы аталық жыныстық мүшесі тармақтарының ұшында немесе денесінің үстінде жетіледі. Онда көп аталық жыныс жасушалары түзіледі. Аналық жыныс мүшесі — тармақ ұшындағы жасушадан пайда болады. Жұмыртқа жасушасы ұрықтанғаннан соң күрделі өзгерістерге ұшырап, жыныссыз ұрпағына айналады.

Балдырлардың табиғатта маңызы зор.Топырақта өсетіндері оттек бөлумен қатар өздері шіріп, топырақты құнарландырады. Бір грамм қара топырақта 50 000 балдыр болады. Суда өсетін жасыл балдырлар көмірқышқыл газын сіңірт, оттегін бөледі. Онымен су жәндіктері, балықтар тыныс алады. Судағы ағзалық заттарды денесіне сіңіріл отырып, суды тазартады. Ал азық болатын ұсақ жәндіктер балдырларды қорек етеді. Балдырлармен балықтар, теңіз жәндіктері де қоректенеді.

Балдырлар тау жыныстарын ыдыратып, топырақ түзуге қатысады. Ерте заманда (шамамен 1,5 млрд жыл бұрын) фотосинтездеуші балдырлар ауаны оттегімен байытып, өздері құрғаққа шыққан өсімдіктердің бастамасы болды. Содан кейін біртіндеп жер бетінде өсімдіктерменқоректенетін, оттегімен тыныс алатын жан-жануарлар пайда болды.

Балдырларды шаруашылыққа кеңінен  пайдаланады. Қоңыр балдырлар мен  қызыл балдырларды ертеден-ақ тамаққа, мал азығына пайдаланып келеді. Себебі бұлардың құрамында йод, фосфор, мыс болады. Қытай мен Жапонияда порфира балдырын арнайы табиғи жағдайға жақын ортала өсіріп, көкөніс есебінде тамаққа пайдаланады. Ламинария балдырын теңіз орамжапырағы деген атпен адамның қалқанша безінің жұмысын жақсарту, жемсау ауруынан сақтандыру үшін тамаққа қосады.

Теңiздер мен мұхиттар балдырлары әртүрлiлiгiмен сипатталады. Олардың көпшiлiгi аса iрi, бiрақ жағалаудағыы таяз жерлерге, әсiресе 30-50 м тереңдiкте тiршiлiк етуге бейiмделген. Осындай балдырлардың жағалаулардағы көптiгi сонша, тiптi су асты ормандары деп атауға болады.

Дүние жүзiлiк мұхит су өсiмдiктерiнiң қызықты өкiлдерiне толы. Жаңа Зеландия және Отты Жер мен көршiлес оңтүстiк елдiктiң теңiздерi iрi, алып балдырларымен аты шыққан аймақтар.

Оңтүстiк жартышар теңiздерiнде  ең iрi балдыр алмұртты макроцистис кездеседi. Оның жалпы ұзындығы 150 деп 300 м дейiн және одан асады. Макроцистис дегенiмiз «iрiжасушалы« дегендi бередi. Шынында осы балдырдың жасушалары iрi болып келедi, басқа өсiмдiктермен салыстырғанда тiптi алып жасушалар.

Алмұртты макроцистистiң ешқандай да алмұрты жоқ, бiрақ оның алмұрт тәрiздi көптеген томпақтары бар. Осы томпақтардың iштерi қуыс, сыртқы тығыз қабығы оған су өткiзбейдi, сондықтан бұл балдырлар жүзiп, қалқып жүре алады.

Ламинариялар теңiз капустасы  деген атпен белгiлi, олар адамдарға үлкен пайда келтiредi. Азия, Еуропа және Американың көптеген елдерiнде ламинарияларды тамаққа, малға азыққа, өндiстiк өңдеуге пайдаланылады. Олардан альгинат, маннат, ламинарин сияқты құнды препараттар алынады. Әсiресе Қытай мен Жапонияда ламинарияны өте ертеден және кеңiнен пайдаланылады. Олардан көкөнiстiк уылдырық, салаттар, консервлер тiптi кәмпиттер жасайды.

Теңiздер мен мұхиттарда әртүрлi қызыл балдырлар немесе багрянкалар көптеп кездеседi. Олар солтүстiк теңiздерде де мекен дейдi, бiрақ негiзгi мекенi оңтүстiк жылы аймақтар.

Багрянкалар өз көлемдерi бойынша  еш уақытта қоңыр балдырға жете алмайды және теңiз толқындары таралмайтын терең жерлерде өседi.

Багрянкалардың денелерi өте нәзiк, осал. Олардың түстерi алуан түрлi, ашық қызылдан тiптi қараға дейiн болады. Осы түстерiнiң әртүрлiлiгi олардың кескiнiмен бiрiгiп су асты патшылығының әсемдiгiн бередi. Өйткенi багрянкалар кейде жiп тәрiздiлерi, кейде жапырақ тәрiздi қабаттама, кейде мүк топтамасындай, ал кейде нәзiк тарамдалған ергежейлi ағаштай болады.

Багрянкалардың адам үшiн практикалық маңызы зор. Мысалы Солтүстiк теңiздегi мекендейтiн балдырлардың бiрi – хондрус. Оны құрғатылған күйiнде тыныс жолдары ауруларын емдеуде дәрi ретiнде пайдаланады. Басқа багрянкалардан таза микроорганизмдер культурасын алу үшiн дүние жүзiнiң барлық зертханаларында пайдаланылатын агар-агар өңдiредi. Осы агар-агар тамақ өндiрiсiнде, және кинофотопленка жасауда да аса қажеттi шикiзат болып табылады. Кондитерлер, нан пiсiрушiлер агар-агарды аздап қамырға қосады, сонда әртүрлi бәлiштер (пирожный), бисквиттер мен нандар ұзақ уақыт қатпай сақталады.

Егер сiздерге теңiздерде пайдалы өсiмдiктердi өсiруге болады десе сенбеген болар едiңiздер, себебi, теңiз бау-бақша немесе алқап емес.

Ал, шын мәнiсiнде теңiз бау-бақшалары бар. Оларда тек қана су өсiмдiктерiн « себу» емес, тiптi жаңа, жетiлдiрiлген iрiктемелерiн шығаруға да болады. Теңiзде өсiмдiктерден жақсы өнiм алу, және осы ерекше шаруашылықты тиiмдi ету, әрине ғалымдардың ерекше тынымсыз зерттеулерiнiң нәтижесi.

Теңiзде, әсiресе оның жағалауларында әртүрлi өсiмдiктердiң аса көп екенi белгiлi. Ал, осылардың тек кейбiреулерi ғана тұқымнан көбейетiн жоғарғы сатыдағы гүлдi өсiмдiктер. Iрi теңiз өсiмдiктерiнiң көпшiлiгi балдырлар, ал олар аса ұсақ бiржасушалары – зооспоралары көмегiмен көбейедi. Олардың бұлай аталу себебi судағы микроскоптық жануарларға ұқсас суда еркiн қозғалатын, талшықтары көмегiмен жылдам жүзедi. Олардың аса ұсақтығы сондай олар тек микроскоптың көмегiмен көрiнедi.

Теңiз капустасының зооспоралары пiсiп жетiлген табақшалары бетiнде ерекше қапшықтар – зооспорангияларда түзiледi. Олардың саны аса көп. Бiр планарияның өзiнде 12 000 000 зооспоралар болады. Осыншама зосопоралар суға шыққанда су мөлдiрлiгiнен айырылып лай су тәрiздi болады.

Бiраз уақыт суда жүзiп жүрiп зооспоралар оның түбiне тұнады. Егер олар тастарға түссе, онда оларға бекiнiп, өседi. Бiрақ, олардан бiрден теңiз капустасы өсiп жетiледi деп ойлауға болмайды. Әуелi зооспоралар жiңiшке, нәзiк, тарамдалған жiпшелер — өскiндерге айналады. Бiр өскiндерден (аталықтар) ұсақ, қозғалмалы сперматозойдтар , басқаларынан (аналықтар) – iрiрек қозғалмайтын жұмыртқа жасуша түзiледi. Сперматозоидтар жұмыртқа жасушаларына жүзiп келiп олармен қосылады. Осыдан соң жұмыртқа жасуша бөлiне бастайды да, одан жас өскiнше жетiлiп бiрте-бiрте ол ересек теңiз капустасы өсiмдiгiне айналады.

Зооспоралар шыққан соң бiр  – екi айдан соң ламинария қаусап бiрте-бiрте өле бастайды. Солтүстiк суық теңiздерде теңiз капустасы екi-үш жыл тiршiлiк етедi, ал оңтүстiк жылырақ суларда барлық дамуы бiр вегетациялық кезеңде өтедi.

Теңiз капустасын қолдан өсiру үшiн ең әуелi себетiн материал жинау қажет. Жазда теңiз капустасы жақсы өсетiн жерлерден пiсiп жетiлген зооспарангилерi бар iрi балдырларды жағалауға алып шығып, аздап кептiредi. Осылай етудiң себебi зооспоралардың тақташалардан суға шығуын бiр мезгiлде болу үшiн.

Зооспоралардың өнуi + 10 С. температурада жақсы жүредi. Мысалы, жылы сулы Қытай және Жапония жағалауларында қолдан төменгi температуралы бассейндер жасайды. Көбiнесе осындай бассейн қызметiн ескi корабльдер қойнаулары атқарады. Бұл қолдан әдейi төменгi температураны ұстап тұру үшiн жасалған ерекше «теңiз жылыжайлары«, осыларда «көшеттер» арнайы өсiрiледi. Осы бассейндерге тастар, жiптер, бамбук таяқтарын, және пiсiп жетiлген теңiз капустасының кептiрiлген кесектерiн салады. Осыдан суға түскен бетте көптеген зооспоралар шығады. Бассейндердегi су аса көп емес, толқын жоқ, сондықтан зооспоралар осында тасталған заттарға жақсы бекiнедi де осыларда теңiз капустасының барлық даму кезеңдерi өтедi, тiптi жас өскiншесi өсiп жетiледi. Сонымен бекiп өскен «көшет» дайын. Ендi оны тек күзде теңiзге шығару қажет, мiне сонда плантация, «бау-бақша» болады.