Charophyceae – grönalgerna närmast landväxter
Charophyceae – djupgående guide om grönalgerna närmast landväxterna: evolution, klassificering, reproduktion och kloroplastutveckling.
Charophyceae är de grönalger som står växterna närmast.
Deras exakta rang är föremål för diskussion. Vissa botaniker rekommenderar att man utvidgar det befintliga växtriket till att även inkludera charofyceer och klorofyter.
Andra klassificerar Charophyceae som en klass under avdelningen Charophyta, medan Chlorophyta förblir en separat avdelning. Det finns också andra möjligheter.
Botaniker är överens om att charofyceer är de organismer som är närmast besläktade med landväxter (embryofyter).
Många av de komplexa växtegenskaper som har att göra med sexuell reproduktion utvecklades först i charofyceerna. Analyser av cpDNA (kloroplast-DNA) visar att egenskaperna hos växternas kloroplaster också utvecklades först i charofyceerna, innan Zygnematales skiljde sig från den släktlinje som ledde till Coleochaetales, Charales och landväxterna.
Kännetecken
Charofyceer (streptofyta-grönalger) har flera morfologiska och cellbiologiska drag som liknar landväxterna. Vanliga kännetecken är:
- komplex cellväggsstruktur med cellulosa och pektin,
- närvaro av organeller som liknar dem hos landväxter, särskilt liknande kloroplaster,
- cell-delning som i många grupper involverar ett phragmoplast-liknande system (delningsskiva),
- bildning av specialiserade könsceller och ofta avancerade former av sexuell reproduktion, inklusive oogami (ägg och rörliga eller icke-rörliga spermier) eller konjugation.
Taxonomi och släktskap
Taxonomin för de gröna algerna inom Streptophyta/Charophyta har reviderats kraftigt sedan molekylära metoder blev vanliga. Traditionellt delades de gröna algerna mellan Chlorophyta (främst marina) och Charophyta/Streptophyta (många sötvattens- och landnära grupper). Nyare fylogenomiska studier pekar exempelvis på att vissa grupper inom Zygnematales (särskilt de som ibland kallas Zygnematophyceae) är mycket nära släkt med landväxterna och i vissa analyser till och med systergrupp till embryofyterna.
Samtidigt kvarstår osäkerheter och olika förslag till rangindelning: vissa forskare föredrar att samla de landnära algerna i en utökad växtrikesdefinition, andra behåller separata avdelningar. Det viktiga är att charofyceerna i alla moderna analyser framstår som den gren av gröna alger som är närmast landväxterna.
Ekologi och betydelse
Charofyceer förekommer främst i sötvattenmiljöer — stilla eller långsamt rinnande vatten, dammar, sjöar och fuktiga jordar — men vissa grupper lever även på fuktiga substrat i strandzonen eller tillfälligt torra miljöer. De kan bilda filament, platta thalli eller mer komplexa flercelliga strukturer. Vissa, som stenalg (Charales), avsätter kalciumkarbonat och bidrar till hårda, kalkrika mattor i sjöar.
Ekologiskt är charofyceerna viktiga för syreproduktion, som habitat för mikro- och makrofauna och som föregångare i evolutionen av landväxterna — förståelsen av deras biologi ger nyckelinformation om hur växter tog steget upp på land.
Fossil och utvecklingshistoria
Fossila spår och mikrostrukturer från tidiga streptofyter visar att flera karakterer för landväxter hade sin bakgrund i vattenlevande charofyceer. Fossil ger stöd åt en långsam förvandling där stegvisa anpassningar till torrare förhållanden ackumulerades före den fullständiga kolonisationen av landytan.
Grupper som i allmänhet ingår i Charophyceae är:
- Charales – stenalger eller kransalger: flercelliga, ofta ganska stora sötvattensalger som kan avsätta kalciumkarbonat och bilda karaktäristiska skott.
- Coleochaetales – platta, skivformade eller diskformade thalli; vissa arter har cell- och vävnadsstrukturer som påminner om landväxter.
- Zygnematales – konjugerande grönalger (t.ex. Spirogyra och Mougeotia): många är filamentösa eller platta och förökar sig ofta genom konjugation; nyare studier visar att vissa zygnematala grupper kan vara mycket nära släkt med embryofyter.
- Klebsormidiales – enkla trådformiga alger som ofta finns i fuktiga jord- och barkmiljöer; viktiga för studier av övergången till torra miljöer.
- Basala grupper (t.ex. Mesostigmatales, Chlorokybales) – små, ofta encelliga eller enkla flercelliga alger som representerar tidiga grenar inom streptofyterna och hjälper till att belysa de tidiga evolutionära stegen.
Sammanfattningsvis är Charophyceae en mångsidig och evolutionärt viktig grupp av gröna alger, centrala för förståelsen av hur landväxterna uppstod. Fortsatt molekylär och morfologisk forskning förfinar ständigt vår bild av deras inbördes släktskap och deras relation till embryofyterna.
Staurastrum
Klebsormidium bilatum
Frågor och svar
F: Vad är Charophyceae?
S: Charophyceae är en typ av grönalger, som anses vara de alger som står växterna närmast.
F: Vad är debatten kring rangordningen av Charophyceae?
S: Det finns en viss debatt bland botaniker om den exakta rangordningen av Charophyceae. Vissa föreslår att de ska ingå i det befintliga växtriket, medan andra klassificerar dem som en klass under divisionen Charophyta.
F: Hur är Charophyceae relaterade till landväxter?
S: Charophyceae är nära besläktade med landväxter och anses vara de organismer som är närmast besläktade med dem.
F: Vilka växtegenskaper tros ha utvecklats först i charofyceerna?
S: Många av de komplexa växtegenskaper som har med sexuell reproduktion att göra tros ha utvecklats först i charofyceerna.
F: Vilken betydelse har analysen av cpDNA i förhållande till Charophyceae?
S: Analyser av cpDNA har visat att egenskaperna hos växternas kloroplaster utvecklades först i Charophyceae, innan Zygnematales skiljde sig från den släktlinje som ledde till Coleochaetales, Charales och landväxter.
F: Vilka är de grupper som vanligtvis ingår i Charophyceae?
S: De grupper som vanligtvis ingår i Charophyceae är Coleochaetales, Charales och några andra besläktade grupper av gröna alger.
F: Hur klassificerar vissa botaniker Charophyceae?
S: Vissa botaniker klassificerar Charophyceae som en klass under divisionen Charophyta, medan andra föreslår att det befintliga växtriket utvidgas för att inkludera dem.
Sök