Wykład 1 – 9.10.2008

Skład wody na Ziemi:

-wody litosfery – 19%

-wody atmosfery – 14,3%

-wody powierzchniowe – 66,7% w tym:

-morza i oceany – 98%

-lodowce i lądolody – 1,6%

-wody śródlądowe – 0,4%

Napięcie powierzchniowe – organizmy mogą swobodnie poruszać się, nie opadają, są zawieszone w toni wodnej

Podział wód ze względu na:

-ruch wody – wody stojące (stawy, jeziora), płynące (potoki, rzeki, wodospady), wodne zbiorniki sztuczne (kanały, rowy, studnie)

-temperaturę – wody zimne (od 0-14^oC, potoki górskie), umiarkowane (nasz klimat, stawy, rzeki, potoki), ciepłe (gejzery, gorące źródła, stawy płytkie powyżej 25^oC nagrzewające się)

-zawartość soli – wody słone (od 1-4,5%), słonawe (1%), słodkie (1% bez przewagi NaCl)

-wielkość – oceany, morza, jeziora, rzeki, stawy, źródła, inne zbiorniki np. zbiorniki zaporowe

Biotop – każdy element biosfery stanowiący siedlisko organizmów żywych (biotop wody, lądowy)

Czynniki abiotyczne –czynniki dotyczące siedliska, edaficzne (pokarmowe), klimatyczne

Czynniki biotyczne – biocenoza i cały zespół organizmów

Ekosystem – całokształt czynników abiotycznych i biotycznych w danym środowisku.

Wykład 2 – 16.10.2008

Charakterystyka rzeki i potoku

Naturalny ciek wody, ciągły lub okresowy, płynący w wyraźnym łożysku (korycie) opadającym w określonym kierunku.

Czynniki abiotyczne
Zmniejszające się
Uziarnienie osadów dennych
Prędkość masy wodnej
Zawartość tlenu

Czynniki biotyczne
Część potokowa - rhithron
Zamieszkała przez rheobioty – organizmy przystosowane do prądu wody, zimnolubne do podłoża – roślinność mikrofitowa (okrzemki tworzące naskorupienia) oraz ryby prądolubne

Zespół organizmów w rzece i potoku

Seston	Roślinność wodna związana z dnem	Fauna wodna
Zawiesina niesiona przez płynącą wodę, składająca się z martwych cząstek (trypton), przechodząca z erozji rzecznych i obumarłych organizmów żywych, planktonowych (okrzemki i inne glony, wrotki, oczliki)	Mikrofity – mikroskopijne glony przyczepione do kamiennego podłoża, w części potokowej (okrzemki, krasnorosty), przy mniejszym prądzie tworzą delikatny nalot, o różnym zabarwieniu. Makrofity to wyższa roślinność wodna zakorzeniona w dnie, o długich łodygach w toni wodnej lub na powierzchni	Makrobentos – robaki, larwy ochatkowatych jętek, chruścików, skorupiaków, małże, ślimaki, pajęczaki. Mikrobentos – to mikroskopijne zwierzęta (ameby, orzęski, robaki, skorupiaki) pokrywające zanurzone przedmioty. Ryby – strefy pstrąga, lina, leszcza

Jezioro

Rys. budowa jeziora

Litonal – strefa przybrzegowa, jest zalewana wodą, występują organizmy

Pelagiel – część toni wodnej nie leżąca przy dnie (dokąd sięgają promienie światła)

Pasy roślinne jeziora

-szuwary (tatarak, niezapominajki, kaczeńce)

-oczerety

-roślinny o liściach pływających

-roślinny zanurzone w wodzie

-łąki podwodne

Staw

Są to płytkie wody stojące, promienie słoneczne docierają do dna. Staw od jeziora rozróżnia się brakiem strefy głębinowej. Łatwy dostęp światła umożliwia roślin na całym obszarze stawu, warunki abiotyczne i stosunki biotyczne przypominają strefę przybrzeżną jeziora

Czynniki abiotyczne	Czynniki biotyczne
Są wyraźne 3 strefy: -brzegowa -otwartej wody -dno Duża zmienność czynników: zawartość soli mineralnych, temperatura, CO2, pH	Jednogatunkowe zespoły roślin i zwierząt (turzyce, pałka wodna, trzcina, monohodowlane ryby). Organizmy eurytermiczne (znoszą szerokie wahania czynników abiotycznych)

Zbiorniki zaporowe

Są to sztuczne zbiorniki utworzone przegrodzeniem doliny sztuczną tamą spiętrzającą wody.

Czynniki abiotyczne

Czynniki biotyczne

Są to sztuczne zbiorniki typu jezior przepływowych, jednakże ze względu na specyficzne ukształtowanie misy zbiornika oraz silny wpływ wód rzecznych najczęściej mają cechy pośrednie pomiędzy rzeką a jeziorem lub jeśli są płytkie – stawem. Cechą charakterystyczną tych zbiorników jest zmniejszający się w ciągu bądź sezonowo poziom wody. W wodach tych zbiorników następuje okresowy spadek zawartości składników biogennych, chemicznych oraz wahania temperatury

Nie wykształca się roślinność wyższa podwodna i związane z nią zespoły strefy litoralnej. Głównie w zbiornikach zaporowych wykształca się w masie wód fitoplankton. Pelagial jest dobrze oświetlony, dobrze natleniony, żyją w nim organizmy stale zawieszone w wodzie. W strefie tej żyją lekkie organizmy unoszące się biernie na i w wodzie oraz większe zwierzęta, przecinające toń wodną np. ryby, raki

Zespoły roślin i zwierząt wodnych

PLEUSTON	NEUSTON	MAKROFITY
NEKTON	PLANKTON	PERYFITON
BENTOS	TRYPTON

Wykład 3 – 23.10.2008

Plankton – drobne rośliny i zwierzęta żyjące w toni wodnej stale lub przejściowe, unoszone biernie, nie przyczepiające się do stałego podłoża. Ich wymiary wynoszą 5-500µm, rzadko więcej. U organizmów planktonowych obserwuje się przystosowanie do tego trybu życia przede wszystkim w postaci urządzeń przeciwdziałających naturalnemu opadaniu w wodzie ciał.

Fitoplankton – odżywia się przeważnie autotroficznie. Niektóre grupy glonów mogą w ciemności zużywać związki organiczne np. glukozę, octany, inne do do biosyntez komórkowych wymagają w wodzie kobalaminy, tiaminy i biotyny (bruzdnice, złoto wiciowce, okrzemki), pewne w ciemnosci mogą zużywać proste związki organiczne (okrzemki, chryzomonady, zielenice, eugleno idy) lub przechodzić na odżywianie cudzożywne (pewne gatunki sinic).

Zooplankton – jest uzależniony od fitoplanktonu. Odżywia się heterotroficznie pobierając pokarm organiczny rozpuszczony w wodzie przez błonę komórkową (helozoicznie) lub w postaci cząstek stałych tj. glonów, bakterii, zwierząt, tryptonu, organicznego połykając je (fagocytoza). Do otworu ustnego dostaje się on przez odwirowanie wody (wrotki, wymoczki), odfiltrowanie (wioślarski) lub przez wybiórcze połykanie innych zwierząt (niektóre pierwotniaki, wrotki, widłonogi) – są to formy drapieżne.

Czynniki kształtujące skład ilościowy i jakościowy planktonu:

-konkurencja międzygatunkowa o pokarm np. zooplankton żywi się fitoplanktonem

-antybioza (wiele glonów wydziela do środowiska substancję hamujące wzrost innych gatunków np. niektóre sinice, bruzdnice)

-oświetlenie (zooplankton wykonuje wędrówki pionowe związane z oświetleniem tj. w dzień obniża się, w nocy podpływa wyżej)

-pory roku (w zimnych porach roku dominują zwykle okrzemki i chryzolity, w ciepłych zielenice i sinice)

-ilość związków organicznych (w zbiornikach mało zanieczyszczonych dominują w planktonei chlorococcales, okrzemki i chryzolity, w bardziej zanieczyszczonych sinice, wody bardzo zanieczyszczone bogate są w euglena les)

Zakwit planktonowy – ilość komórek lub kolonii glonu wynosi 1000 w 1 ml wody w przeliczeniu na masę uważa się, że zakwit występuje przy biomasie od 8mg/l. W czasie zakwitu występuje w planktonie jeden lub kilka gatunków glonów.

Etapy zakwitu:

-dominacja jednego gatunku glonu – antybioza

-eliminacja innych gatunków

-nagromadzenie związku inhibitora w wodzie

-śmierć gatunku wytwarzającego

-rozkład przez bakterie szczątków glonów

-produkty rozkładu są substancjami wzrostowymi dla innych gatunków

Przyczyny zakwitu – bogactwo substancji biogennych w wodzie stojącej, duże znaczenie mają sole azotowe (azotany i sole amonowe w ilościach powyżej 5 mg N/ml), sole fosforowe (fosforany w ilościach powyżej 0,1 mg/l), niekiedy sole żelaza i krzemu (dla okrzemek)

Skutki zakwitu – zmiany: smaku, zapachu, barwy

Do przerwania zakwitu w zbiornikach stosuje się CuSO₄

Peryfiton – organizmy poroślowe, tworzące zespół organizmów obrastających przedmioty zanurzone w wodzie np. korzenie, rośliny wyższe podwodne, dna statków i okrętów. Do peryfitonu należą: glony i drobne zwierzęta wodne, różniące się trybem życia od organizmów dennych. Tworzą żywe pilśniowate naloty. Zdolności przyczepiania się mają dzięki stylikom, chwytnikom, stopkom, bisiorom.

Wykład 4 – 30.10.2008

Organizmy peryfitonu:

Spotykamy tutaj wszystkie gatunki glonów, wrotki, orzęski, ameby, rozwielitki, grzyby, gąbki. Stanowią one doskonały pokarm dla wielu zwierząt wodnych. Drobne organizmy peryfitonowe są doskonałym wskaźnikiem zmian jakości wód. Takie zjawiska jak w pery fitonie zachodzą na błonach biologicznych, na filtrach do uzdatniania wody, w różnych urządzeniach gdzie są niepożądanym zjawiskiem, ponieważ zmniejszają światło UV, utrudniają wymianę masy i ciepła, przyspieszają korozję przewodów. Skład ich zależy od środowiska, przy ściekach są to głównie bakterie i towarzyszące zwierzęta w rurach wodociągowych, oprócz bakterii obecne są gąbki, mszywioły. Dość uciążliwa jest małża racicznica, często zasiedlająca rury wodne. Za pomocą bisioru przymocowuje się do ścian rur i innych urządzeń, odżywia się planktonem przy próbach usunięcia chemicznego zamyka się w skorupkach na okres przepływu trucizny. Niektóre larwy chruścików (owady) sporządzają sieci z opuczołowatej wydzieliny.

Bentos

Organizmy żyjące w osadzie i mule dennym, bentos charakteryzuje się brakiem fototrofów (brak dostępu światła). Organizmy charakterystyczne to: larwy ochotkowatych, pierwotniaki, bakterie beztlenowe. Gdy sytuacja tlenowa jest dobra mogą występować zwierzęta denne – skorupiaki, larwy owadów.

Neuston

Organizmy żyjące na powierzchni wodnej, nieruchliwej i osłoniętej od wiatru, organizmy te tworzą błonę na powierzchni złożoną głównie z drobnoustrojów na których osiadają zanieczyszczenia pylaste np. pyłki roślinne, sadza. Przy ruchach wód dostają się do toni wodnej.

Pleuston

Większe organizmy roślinne unoszące się w wodzie lub na powierzchni, przykładem jest rzęsa wodna (najmniejsza na świecie roślina kwiatowa) oraz glony nitkowate pływające na powierzchni np. skrętnice.

Makrofity

Rośliny wyższe tkwiące korzeniami w dnie zbiornika o pędach pionowych wyrastające ponad wodę oraz o liściach pływających po wodzie.

Nekton

Średnie i duże organizmy zwierzęce czynnie wybierające kierunek poruszania np. ryby, raki.

Trypton

Martwa zawiesina do której należą: włókna roślinne, szczątki tkanek roślinnych, zwierzęcych oraz cząstki nieorganiczne np. piasek, cząstki węgla kamiennego, brunatnego, osad z tlenku Mn. Analiza tryptonu jest bardzo istotna, mówi nam o tym jakie były zanieczyszczenia w przeszłości wprowadzane ze ściekami.

Przemiana materii i energii w środowisku wodnym

Produkcja pierwotna – ilość biomasy, która została wyprodukowana w procesie fotosyntezy w zbiorniku wodnym w określonym czasie i określonej jednostce objętości zbiornika.

Produkcja wtórna – jest to ilość heterotrofów, które rozwinęły się i utworzyły następną wtórną żywą masę (masa ryb głównie)

Analiza stanu czystości wód na podstawie systemu saprobów:

Ocena stanu samooczyszczenia w cieku rzeki powinna opierać się na analizie hydrobiologicznej w dwóch miejscach:

-miejscu zrzutu ścieków

-w kilku punktach pomiarowych poniżej miejsca zrzutu

Analiza hydrobiologiczna – obejmuję ocenę jakościową i ilościową wszystkich organizmów: planktonowych, peryfitonowych i bentosowych zawartych w próbkach wody.

Wykład 5 – 6.11.2008

Ocena saprobowości wód powierzchniowych metodą Pantlego i Bucka

$$S = \frac{\sum_{}^{}{s \bullet h}}{\sum_{}^{}h}$$

S – wskaźnik saprobowości

s - wartość saprobowości , określa przynależność gatunków wyszczególnionych w analizie biologicznej do 5 stopni systemu saprobowego

h – częstotliwość względna, czyli wartość liczebności osobników danego gatunku

Obliczanie wartości saprobowości

Przynależność organizmów do systemu saprobowego należy rozpatrywać zgodnie z ich charakterem wskaźnikowym tzw. wartością saprobowości można ją odczytać w tablicach katalogu Kolkwitza-Marssona-Liebmanna lub ze specjalnych tablic w atlasach

Skala saprobowości	Symbol	Wartość saprobowości – s
Strefa ksenosaprobowa	x	0
Strefa oligosaprobowa	o	1
Strefa α-mezosaprobowa	a	2
Strefa β-mezosaprobowa	b	3
Strefa polisaprobowa	p	4

Obliczanie wartości częstotliwości – h

Wartość – h – oblicza się ze stosunków procentowych pomiędzy gatunkami występującymi biocenozie w analizie biologicznej zgodnie z tabelą:

Liczba osobników danego gatunku w % ogólnej liczebności hydrofauny	Wartość liczebności (częstotliwość) – h
<1%	1
1-3%	2
4-10%	3
10-20%	5
20-40%	7
40-100%	9

Strefy saprobowe rzeki

Strefa saprobowa	Cechy fizyczne	Cechy chemiczne	Organizmy charakterystyczne
polisaprobowa	Najsilniej zanieczyszczona, woda jest mętna, barwy szarej lub czarnej o zapachu gnilnym	Cukry są rozkładane na kwasy organiczne, białka rozkładają się na peptony, peptydy i aminokwasy. Zapotrzebowanie tlenowe organizmów, bardzo duże BZT5-kilkaset mg O2/l, występuje deficyt tlenowy, aż do warunków beztlenowych, nagromadza się amoniak, H2S, CH4, CO2, przyczyny gnilnego zapachu wody. W osadach dennych występuje siarczek żelaza.	Bakterie saprofityczne (mln/ml) – saprofityczne, nitkowate Sphaerotilus natans, kłączkowate Zooglea ramigera, siarkowwe purpurowe. Sinice – Beggiatoa alba Glony – Euglena viridis Pierwotniaki występują masowo: -wiciowce bezbarwne -korzeninóżki (ameba limax) -orzęski -wrotki -skaposzczety -owady (larwy)
α-mezosaprobowa	Woda mętna, zapach gnilny	Białka ulegają dalszemu rozkładowi, występują aminokwasy, kwasy organiczne, kwasy tłuszczowe, NH3, H2S, CO2 (mniejsze ilości niż w strefie polisaprobowe). Zużycie tlenu mniejsze niż w strefie poprzedniej, BZT5 – do kilkuset mg O2/l Zawartość tlenu w wodzie większa w dzień (fotosynteza), zaniki tlenu tylko w nocy. W osadach dennych procesy redukcyjne.	Bakterie saprofityczne w mniejszych ilościach (setki tys. w 1 ml) - Sphaerotilus natans, bakterie siarkowe. Grzyby wodne (Mucor) Sinice (Oscillatoria princeps) Glony – eugleniny i toczki Pierwotniaki: -wiciowce bezbarwne -orzęski (Chilodonella, spirostomum stentor, Euplotes, Aspidisca, Epistylis) -wrotki, małże, skorupiaki, chruściki, muchówki
β-mezosaprobowa	Barwa naturalna, czasem zabarwiona od obfitego fitoplanktonu, zapach normalny lub specyficzny pochodzący od glonów.	Rozkładane są ostatnie ogniwa związków organicznych tj. aminokwasy, kwasy organiczne, zanika amoniak, H2S. Obfity jest CO2. Zapotrzebowanie na tlen organizmów mniejsze BZT5 – do kilkadziesiąt mg O2/l Zawartość tlenu wyższa, obecny całą dobę, brak procesów redukcyjnych. Nitryfikacja powoduje pojawienie się azotanów i azotynów. Osad denny nie ma zapachu H2S i wyglądu galaretowatego i czarnego (od S i Fe).	Bakterie nitryfikacyjne (dziesiątki/1 ml) Sinice (Microcystis, Oscillatoria), Eugleniny, Złotoniciowce (synura), okrzemki, toczki (Eudorina, Pandorina, Volvox), chlorokokkie (Pediastrum, Coelastrum), zielenice nitkowate (Cladophora), sprzężnice. Pierwotniaki – korzenionóżki, orzęski, wrotki, ślimaki, pijawki i skorupiaki.
oligosaprobowa	Woda najbardziej czysta, przezroczysta, bez zapachu	Skończone wszystkie procesy rozkładu. Obecne są jony NO3^-, SO4^2-, PO4^3-. Zawartość tlenu duża, również przy dnie mało CO2. Zapotrzebowanie tlenu jest niewielkie, BZT5 – kilka mg O2/l.	Zielenice nitkowate, bakterie (dziesiątki/1ml). Głównie bakterie żelazowe i nitkowe. W małych ilościach sinice i bruzdnice. Okrzemki: Tabellaria, Diatoma, Cymbella Krasnorosty, orzęski Pierwotniaki: -wrotki, ślimaki, małże, skorupiaki

Wykład 6 – 13.11.2008

Bakterie wodne:

-postać nitkowata, drobne, czasami ruchliwe, mogą mieć ogromną liczbę cząstek np. Zooglea, Spirillum, Beggiatoa, Gallionella, Thiothix

-wymiary komórek od 0,15 do 1,0µm, różne formy morfologiczne (ziarniaki, pałeczki, laseczki, w środowisku wodnym przecinkowce, nitkowate, pochewkowe). Występują jako pojedyncze komórki lub w koloniach, często połączonych śluzem tworząc charakterystyczne układy bakterii śluzowatych.

-brak jądra komórkowego, zastąpione nukleoidem, licznie występują rybosomy , mezosomy (funkcje mitochondriów), bakterie fotosyntetyzujące zawierające ciałka chromatoforowe , liczne substancje zapasowe – głównie węglowodany, glikogen, amylaza ale również tłuszcze, białka i wolatyna.

-wiele prowadzi osiadły tryb życia, liczne formy ruchliwe zaopatrzone w rzęski

-rozmnażają się przez podział lub płciowo, wytwarzają przetrwalniki (Bacillus, Clostridium)

Rodzaje prowadzonych metabolizmów:

-fotosyntetyzujące bakterie

1. Zielone bakterie siarkowe chlorobactoriace np. Chlorobium

2. Purpurowe bakterie siarkowe Chromatiacae np. Thriocaps

3. Purpurowe bezsiarkowe Rhodospirillace np. Rhodospirillum

Charakterystyka: beztlenowce, występują w warstwach przydennych. Zielone i purpurowe bakterie siarkowe żyją w wodach bogatych w siarkowodór lub siarkę. Utleniają mineralne związki siarki do kwasu siarkowego. Bezsiarkowe bakterie purpurowe utleniają związki organiczne w obecności i w ciemności, przechodzą nieheterotroficzny tryb życia , występują w mule dennym.

Chemoautotroficzne bakterie:

-nitryfikacyjne np. Nitrosomonas

-bakterie siarkowe np. Thiobacillus

-wodorowe, metanowe, żelazowe

Energię uzyskują z utlenienia związków nieorganicznych np. amoniaku do azotynów i dalej do azotanów, siarki, metanu, wodoru.

Heterotrofy – odżywiają się różnymi związkami organicznymi, szereg tlenowców wykorzystują celulozę, liglinę.

Bakterie wodne- występują w różnych rodzajach wód. Najczęściej bakterie występujące o osadzie dennym. Dużo jest gatunków rozkładających celulozę, a także rozkładające wodór, metan, różne węglowodany, bakterie nitryfikacyjne, bakterie gnilne uwalniających siarkowodór z białek, oraz bakterii denitryfikacyjnych redukujących siarczany. W zależności od zawartości siarki i żelaza w osadach spotyka się bakterie siarkowe i żelaziste. Częste występowanie promieniowców wiąże się z obecnością trudno rozkładalnych substancji organicznych. Dość licznie występują bakterie przetrwalnikujące z rodzaju Bacillus.

Wykład 7 – 20.11.2008

W wodach płynących znajduję się dużo gatunków, które normalnie występują w glebie. Do wody dostają się ze spływami z pól i lasów. Liczba drobnoustrojów zwiększa się w przypadkach obfitego nawożenia gleb. W wodach źródlanych i podziemnych ilość bakterii jest mniejsza przy podwyższonej zawartości żelaza spotyka się …………………………………………….

Czynniki wpływające na występowanie bakterii w wodzie:

-sezon

-właściwości wodne i ich zmiany

-rozwój fito- zooplanktonu

-głębokość wody

Klasa czystości wody	Maksymalna dopuszczalna liczba bakterii w 1ml wody
Bardzo czyste	500
Czyste	10000
Średnio czyste	100000
Zanieczyszczone	250000
Silnie zanieczyszczone	2000000

Bakterie zasilające wodne instalacje przemysłowe i urządzenia do uzdatnia wody

Bakterie obecne są w urządzeniach:

-związane z pobieraniem wody

-uzdatnianiem wody

-dystrybucją wody

Bakterie w tych urządzeniach są przyczyną:

-zmiany zapachu, smaku, barwy, pH, licznej zawiesiny, braku tlenu, związków toksycznych, awarii

Bakterie żelazowe (awaryjne!)!!!! – Gallionella, Leptothrix, Spherotihus, Siderocape, Sideromonas, Thiobacillus

Gallionella sp.
Zawartość tych bakterii
4,7x10^3komórek/ml
1,0x10^4komórek/ml
8,0x10^4komórek/ml

Rozwój bakterii żelazowych

Rola bakterii żelazowych

-wychwytują żelazo obecne w wodzie w postaci rozpuszczonej i gromadzą je jako osad w śluzowych pochewkach lub w komórkach.

-często współdziałają z bakteriami magnezowymi np. Spherotitlus mangemifera, powstają rdzawo-brunatne osady żelazowo-magnezsowe lub z innymi bakteriami kumulującymi krzem, glin, wapń

Bakterie żelazowe silnie korodujące rurociągi żeliwowe i stalowe: Gallionella, Spherotilus

Bakterie siarkowe

Najczęściej występujące rodzaje bakterii siarkowych:

-bakterie fotosyntetyzujące -bakterie chemosyntetyzujące -bakterie mikrotrony, heterotrofy

Siarkowodorowe Tionowe

(utleniają H₂S do S, zarastają (utleniają S i redukują jej związki do

w formie osadów rury i studnie) kwasu siarkowego i H₂S)

Siarkowodorowe: Beggiatoa, Thiothrix, Tioploca

Tionowe: Thiobacillus

Szybkość korozji mikrobiologicznej żelaza
Bakterie żelazowe
Bakterie siarkowe

Bakterie redukujące siarczany:

Rozwijają się w warunkach braku tlenu, przy niskim potencjale redox i zawartości związków organicznych. Wykorzystują siarczany jako akceptory elektronów w procesach utleniania związków organicznych, tworząc H₂S, który reaguje z jonami FeS (tworzy się FeS)

Promieniowce w wodzie:

-Streptomyces

-Nocardia

-Micromonospora

Rola promieniowców w wodzie:

-występują zarówno w wodach powierzchniowych, głębinowych

-rozkładają materie organiczną (Chitynę, błonnik, ligniny, kwasy humusowe)

-wydzielają do wody zapachy (ziemisty, stęchły, zbutwiałego drewna, trawy, rybny)

-osady denne (4,8x10⁵ – 7,5x10⁵ /g.s.m nalot na dnie)

Wykład 8 – 27.11.2008

Sinice (Cyanophyta) – morfologia

-jednokomórkowe lub tworzące kolonie i plechy. W kolonii komórki mogą być ułożone bezwładnie lub w regularne nici, często otoczone pochewkami.

-nie mają wykształconego jądra, w cytoplazmie obecne drobne ziarna zawierające kwasy nukleinowe

-rozmnażają się przez fragmentacje plechy, podział komórek, wytwarzają spory

-brak wykształconych chromatoforów, obecne blaszkowate twory – tylakoidy zawierające barwniki asymilacyjne (chlorofile, karoteny, ksantofile, fikocyjaninę – niebieskie zabarwienie, fikoerytrynę – czerwone zabarwienie)

-organizmy głównie nieruchliwe, tylko niektóre mogą się kurczyć i rozkurczać (ruch obrotowy i pełzający) np. Oscillatoria, Phormidium.

-adaptacja chromatyczna- zmiana barwy w zależności od ilości i jakości dochodzącego światła. Na dużej głębokości gdzie dochodzi tylko światło zielonawe sinice przybierają barwę dopełniającą – czerwoną. To przybieranie różnej barwy ma na celu uzyskanie maksymalnego efektu asymilacji.

Sinice – rodzaje prowadzonego metabolizmu

-w większości sinice są fotoautotrofami przeprowadzającymi proces fotosyntezy. Produktami asymilacji jest u nich glikogen zwany skrobią sinicową. Jako materiały zapasowe występują również glikoproteid.

-niektóre sinice są chemoautotrofami, jak np. bezbarwne gatunki, które utleniają H₂S i wten sposób uzyskują energię do chemosyntezy, w ich Komorkach widoczne są „ziarna” siarki.

-szereg gatunków np. z rodzaju Nostoc, Tolypothrix, Anabaena ma zdolność asymilacji wolnego azotu, przy jednoczesnej zdolności asymilowania CO₂

-niektóre gatunki sinic autotroficznych są również miksotrofami – mogą korzystać ze związków organicznych, w związku z tym mogą żyć w ciemności i na świetle.

-sinice mają zdolność odkładania węglanu wapnia w ścianach komórkowych, czasem na niciach. Proces ten bywa tak intensywny, że powstają złoża węglanowe – tufy, trawertyny. Znana jest również odwrotne działalność sinic – rozpuszczanie skał wapniowych i muszli mięczaków. W ścianach niektórych sinic bywają odkładane również związki żelaza. Sinice te barwią w potokach górskich kamienie na brązowo

-niektóre sinice wydzielają na zewnątrz substancję o charakterze toksycznym (np. Microcystis) oraz polisacharydy i kwasy organiczne (szczawiowy, bursztynowy, winowy) np. Oscillatoria.

Sinice – występowanie w różnych rodzajach wód:

-większość sinic żyje w wodach słodkich, tylko nieliczne żyją w wodach słonawych i słonych. Wiele z nich występuje w planktonie. Niektóre z nich pojawiają się masowo będąc przyczyną zakwitów wody o różnych barwach np. Aphanizomenon flos-aquae (zabarwienie zielone), Microcystis flos-aquae (niebiesko-zielone), Oscillatoria agardhii (czerwone)

-w jeziorach stanowią istotny składnik litoralu, występują tam na skałach i kamieniach, często mają pochwy chroniące je przez wysychaniem (Calothrix)

-w wodach bieżących zwykle są formy osiadłe, plechowate, odporne na prąd rozrywający wody np. Chaamaesiphon, Phormidium, Tolypothrix

-w morzach zwykle występują w litoralu, są obecne w śródlądowych wodach słonych, w słonych bagnach (Microcoleus chtonoplastes). Żyją na znacznych głębokościach dzięki adaptacji chromatycznej (1000m).

-znaleźć je można nawet w termach w temperaturze 60-85^oC (Mastigocladus lamino sus, Oscillatoria limosa)

-znane są sinice współżyjące z roślinami wodnymi np. Anabaena azollae żyje wewnątrz liści paproci wodnej Azolla, ale też ściśle współżycie zachodzi z glonami bezbarwnymi Glauophyta, z pierwotniakami.

Sinice – rola w ekosystemach wodnych

-masy rozkładających się komórek sinic są podłożem dla rozwoju bakterii

-zbyt duża ich liczba utrudnia aerację wody, przez co wpływa szkodliwie na życie innych organizmów, mogą wytwarzać substancję toksyczne

-niektóre sinice mają zdolność: gromadzenia w swych komórkach promieniotwórczego strontu (Amorphonostoc i inne), do wytwarzania witaminy B₁₂ (Anabaena cylindrica), do wiązania azotu atmosferycznego (w Japonii wprowadzono na pola ryżowe niektóre gatunki sinic wiążące azot, uzyskuję się przez te zabiegi zwiększenie plonów ryżu).

Wykład 9 – 4.12.2008

Euglena – budowa morfologiczna

Jednokomórkowe glony posiadające gardziel w przedniej części ciała (tam swoją zawartość wylewają wakuole tętniące, które tworzone są ciągle na nowo). Obok gardzieli występuje sigma – plamka oczna zabarwiona na czerwono łącznie z fotoreceptorem jest organem wrażliwym na światło. Poruszają się dzięki wiciom. Zawierają wstęgowate lub tarczowe chromatofory z barwnikami – chlorofil a, b, karoten oraz ksantofile i inne barwniki. Substancja zapasowa to paramylon (cukier złożony). Zawierają jądro. Rozmnażają się przez podział podłużny. Występują głównie w wodach słodkich gdzie tworzą zakwity. Spotykamy je również w śródlądowych wodach słonawych, rzadko w morzach.

Tobołki (Pyrrophyta)

Np. Ceratium sp., Peridinium sp.

1. Glony jednokomórkowe. Ściana komórkowa zbudowana z celulozy lub glukanu, które tworzą tarczki. Ściana komórkowa przecięta dwoma bruzdami ustawionymi prostopadle do siebie, a mianowicie tzw. bruzdą poprzeczną i podłużną.

2. Chromatofory zawierają typowe dla glonów barwniki, zwykle komórki przybierają barwę żółtobrunatną

3. Substancje zapasowe – skrobia oraz tłuszcze

4. Zawierają jedno duże jądro – dinokarion. Rozmnażają się przez podział oraz płciowo

Złocienice (CHrysophyta)

Klasy:

1. Złotowiciowce: Rhizochrysis, Chromulina, Chrysococcus, Uroglena, Dinobrion, Hydrurus, Synura.

2. Okrzemki: Melosira, Fragilaria, Synedra, Asterionella, Diatoma, Tabellaria, Navicula, Pinularia, Cymbella, Nitzschia, Gyrosigma, Cyclotella, Gomphonema, Surirella

3. Różnowiciowce: Vaucheria, Botrydium

Złotowiciowce (Chrysophyceae)

Jednokomorkowe glony, mogą być ruchliwe (wić) lub przytwierdzać się do podłoża lub biernie unosić w wodzie. Żadko występują kolonie. Brak ściany komórkowej !, cytoplazma otoczona tylko peryplastem, co umożliwia zmianę kształtów. U niektórych peryplast pokryty łuskami lub igiełkami krzemionki. W cytoplazmie występują liczne diktiosomy, mitochondria oraz wodniczki tętniące. Zawierają żółte chromatofory w liczbie 1-2. Główne barwniki to chlorofil a, c, karoten, fukoksantyna oraz typowy – dinoksantyna. Materiał zapasowy to chryzolaminaryna (chryzoza) oraz oleje. Rozmnażają się głównie przez podział oraz zarodniki. Cechą charakterystyczną jest wytwarzanie cyst o krzemionkowych ścianach. Grupa raczej występująca w kambrze, obecnie poznanych 200 rodzajów. Żyją głównie w zimnych morzach, wodach słonawych, rzadziej w słodkich.

Okrzemki (Bacillariophyceae)

Jednokomórkowe lub rzadko kolonijne glony koloru złocistobrązowego charakteryzujące się dwuczęściową ścianą komórkową zbudowaną z krzemionki i pektyny. Warstwa krzemionki tworzy tzw. skorupkę. Skorupka zbudowana jest z dwóch części – denka i wieczka, które zachodzą na siebie. Skorupka na powierzchni ma ornamenty w postaci prążków oraz charakterystycznej dla gatunku rzeźby. Komórki zawierają jądro, wakuole, chromatofor z barwnikami – chlorofil a, c, karoten, fukoksantyna, diatoksantyna, diadinoksantyna. Materiał zapasowy – chryzoza i substancję tłuszczowe. Rozmnażają się przez podział oraz płciowo. Wiele okrzemek wymarło, liczne pochodzą z osadów jurajskich i kredowych. Tworzą ziemię okrzemkową na dnie zbiorników wodnych. Występują w wodach słodkich i w morzu wchodząc w skład fitoplanktonu lub obrastając rośliny wodne i zanurzone przedmioty w wodzie. Mogą występować nawet w wilgotnej glebie.

Wykład 10 – 18.12.2008

Różnowiciowce

Komórki pojedyncze lub kolonie. Ściana komórkowa cienka lub brak, zbudowana głównie z pektyny, celulozy, bardzo rzadko impregnowana krzemionką. Komórki zawierają sigmę, wakuole tętniące. Zawierają barwniki – chlorofil a, c, karoteny, ksantofile. Substancja zapasowa to głównie sitosterol, laminaryna, mannit, nigdy nie występuje skrobia. Rozmnażają się przez podział komórki, fragmentację plech oraz spory. Wytwarzają cysty. Wyjątkowo występuje rozmnażanie płciowe. Ruchliwe, wytwarzają wici, zwykle 2. Występują w wodach słodkich.

Zielenice (Chlorophyta)

Glony o bardzo różnej morfologii: 1-komórkowe, ale przeważnie żyjące w koloniach tworząc plechy. Najbardziej złożoną budową charakteryzuję się toczek volvox. Glon ten ma postać ogromnej kulki w której występuje około 500-1500 komórek opatrzonych wiciami i połączonych plazmodesmami oraz zewnętrznym śluzem. W obrębie koloni istnieje zróżnicowanie morfologiczne i funkcjonalne. W przedniej części znajdują się komórki wegetatywne, w tylnej komórki generatywne – tworzące organy płciowe. Zróżnicowanie morfologiczne jest ogromne. Często są ogromnych rozmiarów do 20 cm plechy występują u glonów Ulva lactuca (sałata morska) a jeszcze większe – kilkadziesiąt cm u ramienicy (Chara sp.)

Zielenice:

Rząd: Toczki – rodzaje – Gonium, Eudorina, Volvox, Padorina

Rząd: Chlorokokowe – rodzaje – Pediastrium, Chlorella

Rząd: Wstężnicowate – radzaje – Ulotrix

Rząd: Gałęzatkowate – rodzaje – Cladophora

Rząd: Sprzężniowce – rodzaje – Spiroggra

Rząd: Ramieniowce – rodzaje – Chara

Typowe zabarwienie – zielone, w chromatoforach zawierają barwniki: chlorofil a, b, karoteny, ksantofile oraz luteinę. Barwniki te same i w podobnych proporcjach występują u roślin wyższych. Ściana komórkowa zbudowana głównie z celulozy, czasem z dodatkiem pektyny. Brak wakuoli lub małe nieliczne, protoplast wypełniony przez duże chromatofory. Substancja zapasowa to skrobia. Rozmnażanie przez podział komórki, fragmentację plech i charakterystyczne – płciowo (gamety nie posiadają wici). Żyją głównie w wodach słodkich. Często występują w morzach, liczne gatunki w wodach słonawych. Należą do głównych składników fitoplanktonu, tworzą zakwity. Nitkowate formy są przytwierdzone do podłoża, inne pływają w toni lub unoszą się na powierzchni.

Brunatnice

Glony wielokomórkowe nitkowate rozgałęzione tworzące plechy wielometrowej długości. Zawierające chromatoforach barwnik: chlorofil a, c, karoteny, ksantofile a przede wszystkim fukoksantyne nadającą barwę brunatną. Wielkość waha się od kilkunastu cm do kilkudziesięciu metrów. Części niektórych brunatnic przypominają przekrojem liście. Podobnie znacznie rozwinięta jest budowa wewnętrzna plechy- jej część zewnętrzna: z komórkami bogatymi w chromatofory spełnia funkcje asymilacyjne, wewnątrz zbudowana ze zgrubiałych komórek pełni funkcje mechaniczną- wzmacniającą. Substancje zapasowe mannit, laminarna, olej brak skrobi. W komórkach brunatnic w wakuolach zawarte są duże ilości jodu w postaci krystalicznej. Ściana komórkowa zbudowana z celulozy, częściowo z pektyny. U licznych brunatnic komórki otoczone przez alginę- galaretowaty polisacharyd- sól wapniowa kwasu alginowego zabezpiecza przed wysuszeniem. Jednojądrowe. Rozmnażają się wegetatywnie przez fragmentacje plechy, bezpłciowo przez zoospory i aplanospory (nieruchliwe)płciowo, wykazując przemianę pokoleń. Żyją w morzach i oceanach przytwierdzone do dna w strefach umiarkowanych i chłodnych.

Krasnorosty

Glony tworzące nitkowate i blaszkowate plechy o złożonej budowie. Ściana komórkowa celulozowa pokryta pektyną , u niektórych wielowarstwowe ściany inkrustowane CaCO₃ lub Mg lub związkami Fe. Chromatofory zawierają barwniki: chlorofile a, d, karoteny, ksantofile, i fikobiliny- fikoestrynę i fikocjaminę nadającą golną barwę czerwoną. Substancje zapasowe-skrobia krasnorostowa. Rozmnażanie bezpłciowe przez aplanospory i płciowo. Krasnorosty są to glony morskie, występują w przybrzeżnych partiach mórz ciepłych, gdzie są przytwierdzone do podłoża. Wiele gatunków to epifity- rosną na innych glonach, lecz są autotrofami i odżywiają się niezależnie. Przykłady krasnorostów:

Wykład 11 – 08.01.2009

Pierwotniaki

Rola w ekosystemach wodnych:

-regulują liczbę bakterii, glonów i innych pierwotniaków, utrzymują ich biocenozę w stanie równym i młodym

-przerabiają ciało bakterii i glonów na swoje ciało same stają się pożywieniem dla licznych bezkręgowców, które z kolei są zjadane przez kręgowców np. ryby

-wytwarzają trwałe osłony z krzemionki lub wapnia

Typ wiciowce - Flagellata

Podtyp:- wiciowce roślinne Autotrofy

-wiciowce zwierzęce heterotrofy

Cechy charakterystyczne budowy:

- poruszają się za pomocą wici

-posiadają jądro, zawsze rozmnażają się przez podział podłużny, u nielicznych występują procesy płciowe

-substancje zapasowe; skrobia i tłuszcze

Wiciowce zwierzęca

-wiciowce wolnożyjące – w wodach słodkich i morzach, głównie jednokomórkowe lub tworzące kolonie np. Bodo

-wiciowce pasożytnicze (Trypanosoma)- powodują śpiączkę, np. Trichomonas – liczne choroby zwierząt np. choroba Banga u bydła i koni. Glarodia – żyje w przewodzie pokarmowym człowieka, czasem w wątrobie powoduje biegunkę, mdłości i wymioty

-wiciowce mogą żyć w symbiozie, u termitów żyją w jelitach w postaci koloni trawiąc celulozę, czyniąc ten składnik przyswajalnym dla owada np. Spirotrichonympha

Orzęski – Ciliata

-wolnożyjące

-osiadłe

1. Organellami ruchu są rzęski, które u form prymitywnych pokrywają całe ciało

2. Mają otwór gębowy – cytostan

3. Istnieje dymorfizm jądrowy – obecne 2 jądra – makro- i mikronukleus

4. Rozmnażają się przez podział poprzeczny, w wyniku którego powstają 2osobniki. Brak rozmnażania płciowego, a wymiana materiału genetycznego odbywa się podczas koniugacji

5. Występują głównie w wodach słodkich

6. Pasożyty wolnożyjące żywią się bakteriami i glonami

7. Mogą tworzyć cysty

Korzenionóżki

-ciało otoczone tylko błoną komórkową, nie ma stałego kształtu

-porusza się na podstawie (poruszania) przesuwania cytoplazmy

-posiadają od 1 do kilku jąder, rozmnażanie przez podział poprzeczny

-wolnożyjące, tylko nieliczne są pasożytami

-żyją w morzach, wodach słodkich, w glebie, ściółce leśnej

+Ameby

+Ameby skorupkowe – ciało pokryte osłonką i nie przepuszcza pseudopodiów, które wychodzą tylko przez jeden otwór w skorupce

+Otwornice – wyłącznie morskie, osiągają rozmiary do 1mm, ciało pokryte przez pancerzyk wapienny, wielokomórkowe o pięknych kształtach

Promienionóżki – Actinopoda

-cienkie pseudopodia wychodzą promieniście na wszystkie strony z kulistego ciała. Nibynóżki te mają w środku gęstą cytoplazmę stąd są wyprostowane jak kolce

-ciało mogą mieć pokryte szkieletem, pochodzenia z innych zwierząt np. okrzemek

-wewnątrz ciała posiada centroplast – organ w którym zamknięte jest ziarno, pełniące funkcję ośrodka ruchowego

-rozmnażanie przez podział

-tworzenie cyst

-żyją w morzach i wodach słodkowodnych

Przykłady :Słonecznice, Acantharia, Promieniowce

Metody zwalczania organizmów wodnych zasiedlających urządzenia wodne.

Chlor – gazowy, podchloryn wapnia lub sodu

Zalecane jest stosowanie chloru do uzdatniania wody w dawkach 0,2-0,5 mg/l dawkami uderzeniowymi dodając co 2 minuty, a następnie stosując 10 minutową przerwę.

Odporność organizmu na chlor ( mg/l)

0,5-5 -wrotki, wioślarki, larwy jętek, widłonogi, glony

5-25 –larwy ochotkowatych, chruścików, skąposzczetów, czas działania 20 min.

25-50 –racicznica czas działania 1 godzina