Biology for Beginners: What is Spirogyra?

Like it? Share it!

Spirogyra is a filamentous algae, commonly found in freshwater ditches and ponds. Go through this article for a brief overview about these algae.

Spirogyra is also known as pond silk, as its filaments shine like silk due to the presence of mucilage. The outer cell wall has pectin which dissolves continuously, thereby producing the mucilage. Spirogyra filaments are slippery and float in large masses.

Spirogyra is a genus of green algae that belong to the order Zygnematales. Tyto volně tekoucí vláknité řasy se vyznačují páskovitými chloroplasty, které jsou uvnitř buněk uspořádány šroubovitě. Název je tedy odvozen od spirálovitého uspořádání chloroplastů u těchto řas. Tento znak je pro tento rod, který má asi 400 druhů, jedinečný.

Spirogyra – části a stavba

Spirogyra má dlouhá, nerozvětvená vlákna s válcovitými buňkami, které jsou spojeny koncem k sobě. Buněčná stěna je tvořena vnější vrstvou pektinu a vnitřní vrstvou celulózy. Vnitřní povrch buněčné stěny je vystlán tenkou vrstvou cytoplazmy. V této vrstvě cytoplazmy jsou uloženy spirálovité stužkovité chloroplasty. Počet vláken chloroplastů v každé buňce se může pohybovat od 1 do 16. Každé vlákno chloroplastu má několik kulatých tělísek zvaných „pyrenoidy“, které jsou zodpovědné za produkci škrobu. Každá buňka má centrální vakuolu a nápadné jádro, které je zavěšeno na tenkých vláknech cytoplazmy, jež jsou připojena k vnitřní části buněčné stěny. Buňky jsou dlouhé a tenké a každé vlákno spirogyry měří na šířku 10 až 100 mikrometrů. Někdy tato vlákna vytvářejí struktury podobné kořenům, kterými se připevňují k podkladu.

Vegetativní, nepohlavní a pohlavní rozmnožování

Vegetativní rozmnožování probíhá fragmentací vláken. K fragmentaci dochází různými způsoby. V případě mechanického poranění se vlákno spirogyry rozpadne na fragmenty a z každého fragmentu se vyvine nové vlákno. V některých případech se střední lamely koncových stěn buněk rozpouštějí, čímž dochází k rozpadu vlákna. K tomu dochází při změně teploty a pH vody. Bylo také pozorováno, že lamely koncových stěn vyčnívají dovnitř do sousedních buněk, čímž dochází k přerušení vlákna. Níže uvedený obrázek ukazuje fragmentaci vlákna spirogyry, kdy koncové stěny rostou dovnitř, čímž dochází k fragmentaci.

Asexuální rozmnožování u spirogyry zahrnuje tvorbu akinet, aplanospor nebo azygospor/parthenospor. Během nepříznivých podmínek tvoří některé druhy spirogyr tlustostěnné klidové spory zvané akinety. Za tímto účelem se některé buňky vlákna smršťují, ztrácejí vodu a vytvářejí tlusté stěny z celulózy a pektinu. Tyto spory se nazývají akinety, které mohou za příznivých podmínek tvořit nová vlákna. Proces tvorby aplanospor je podobný procesu tvorby akinet, ty však mají tenčí stěny. Tyto nepohyblivé spory vytvářejí nová vlákna, když se mateřské vlákno rozpadne. Azygospory nebo partenospory jsou ty gamety, které se při pohlavním rozmnožování nespojí. Jejich protoplast tvoří gamety, které se spojují s gametami jiných buněk. Pokud k takovému splynutí nedojde, rozmnožují se gamety nepohlavně a nazývají se azygospory.

Pohlavní rozmnožování u spirogyry může být dvojího typu: skalární konjugace a laterální konjugace. Při skalariformní konjugaci se dvě vlákna spojí a leží vedle sebe. Sliz buněčných stěn je drží pohromadě. Buňky každého vlákna vytvářejí malé trubicovité struktury, které se spojují a vytvářejí konjugační kanálky. Samčí gamety jednoho vlákna procházejí těmito kanálky a splývají se samičími gametami druhého vlákna, čímž vznikají oválné nebo kruhové zygoty. Po konjugaci je jedno vlákno prázdné a druhé má zygoty. Jakmile se zygoty uvolní, mateřské vlákno odumře. Zygoty čekají na příznivé podmínky ke klíčení.

Při laterální konjugaci se obsah sousedních buněk chová jako samčí a samičí gamety. V sousedních buňkách téhož vlákna se tedy vyvíjejí konjugační trubice. Existují dva typy laterální konjugace – přímá a nepřímá. Styl tvorby konjugačních kanálků se u těchto dvou způsobů liší. Při přímé laterální konjugaci se konjugační kanálky vyvíjejí, když koncové stěny sousedních buněk ztratí kontakt se svou střední lamelou. Jinými slovy, sousední buňky se spojí přes střední lamelu. V případě nepřímé laterální konjugace vytvářejí buňky, které se chovají jako samčí gamety, samostatné konjugační kanálky, které se spojují se sousedními buňkami, jež se chovají jako samičí gamety. V obou případech vstupují samčí gamety do sousedních buněk a splývají se samičími gametami. After conjugation, alternate cells of the same filament have zygotes and others will be empty.

Spirogyra is commonly found in clean water and it produces food through the process of photosynthesis. Usually, spirogyra algae are seen as floating slimy masses, during summer. They are often referred to as ‚scum‘. Though they grow underwater during spring, these algae come to the surface when there is enough sunlight. They produce oxygen as a byproduct of photosynthesis. This is the reason why such scum has tiny gas bubbles in it.