Riasy - stavba, význam

Riasy - Stavba, význam a jednotlivé oddelenia
 
Úvod
Riasy, alebo algae, zahŕňajú veľkú a rozmanitú skupinu jednoduchých, typicky autotrofných organizmov. Niektoré z nich sú jednobunkové organizmy, no samozrejme existujú aj mnohobunkové, pričom chaluhy dosahujúce až 65 metrov nie sú zriedkavé. Energiu získavajú fotosyntézou, podobne ako vyššie rastliny, no boli zaradené medzi nižšie rastliny hlavne pre to, že ich tkanivá nie sú organizované to rozličných orgánov. Tradične sa za riasy považujú aj sinice, ide však o prokaryotické organizmy, ktoré sa zaraďujú medzi baktérie (konkrétne cyanobaktérie). Termín riasy dnes označuje iba eukaryotické vodné organizmy, ktoré sú väčšinou autotrofné (fotosyntetizujúce). Ich spoločnou charakteristikou je, že ich predkovia vznikli spojením – endosymbiózou heterotrofnej eukaryotickej bunky so sinicou, čím vznikli ich chloroplasty. Najstaršie dôkazy existencie rias sa datujú zhruba 3 miliardy rokov dozadu, do prekambrickej éry, kedy boli prevládajúcou formou života na planéte a svojou činnosťou zabezpečili dostatok kyslíku v atmosfére pre nástup zložitejších organizmov, teda aj nás, čo je spolu s ich dnešným mnohostranným využitím dostatočný dôvod, prečo by nás riasy mali zaujímať.
 
1 Stavba rias
Riasy patria do ríše rastlín a podríše rias, preto sa tiež nazývajú nižšie rastliny. Napriek tomu, že riasy patria medzi rastliny, nemajú žiadne stonky, listy alebo korene. Ich telo je veľmi jednoduché, omnoho jednoduchšie ako telá známych suchozemských rastlín. Takéto jednoduché telo sa nazýva stielka. Najjednoduchšie riasy sú jednobunkové – ich stielka je tvorená jedinou bunkou. Pri rozmnožovaní jednobunkových rias sa obe nové bunky od seba úplne oddelia. U niektorých rias však bunky po delení ostávajú spojené a postupne vytvárajú krátku reťaz alebo iný zhluk a vznikajú mnohobunkové riasy. Stavba jednej bunky je znázornená na obrázku číslo 1.

Vnútri bunky obaľuje cytoplazmu  cytoplazmatická membrána (a), ktorá je pred vonkajšími vplyvmi chránená bunkovou stenou (b) – pevným priepustným obalom tvoreným celulózou. V cytoplazme sa nachádza jadro (c) riadiace životné procesy bunky a v ktorom sú uložené dedičné informácie. Ďalej sa tu nachádza aj chloroplast (d) obsahujúci farbivo chlorofyl, ktoré zaisťuje priebeh fotosyntézy. Pri fotosyntéze vzniká glukóza, z ktorej sa pri dostatku energie tvorí zásobný škrob, ukladaný spolu s rôznymi minerálnymi látkami v bunkovej šťave nachádzajúcej sa vo vakuole (e).
 
2 Oddelenia rias
Podľa kombinácie chlorofylov rozoznávame u rias 3 vývojové línie, pričom táto charakteristika je zohľadnená aj pri klasifikácii:
1.  červená vývojová vetva - chlorofyl a + chlorofyl d
2.  hnedá vývojová vetva - chlorofyl a + chlorofyl c
3.  zelená vývojová vetva - chlorofyl a + chlorofyl b
Jednotlivé oddelenia spadajú do týchto línií a ďalej sa delia na triedy. Pre lepšiu prehľadnosť sú ďalej uvedené oddelenia a triedy zobrazené v tabuľke číslo 1.
 
2.1 Červené riasy
Červené riasy (Rhodophyta) Sú prevažne morské riasy, ktoré vytvárajú vláknitú alebo pletivovú stielku. Okrem chlorofylov a + d obsahujú modrý fykocyanín a červený fykoerytrín. Fykoerytrín im umožňuje využiť na fotosyntézu aj svetlo s malou vlnovou dĺžkou a to im dovoľuje žiť v hĺbkach do 200 m. Jednobunkové druhy sa rozmnožujú delením a mnohobunkové najčastejšie fragmentáciou stielky alebo pohlavne splývaním samčích a samičích pohlavných buniek. Vegetatívne štádiá nemajú bičíky.
 
Z určitých druhov červených rias (Gelidium, Gracilaria) sa vyrába zaschnutý rôsol agar, ktorý má veľké využitie v mikrobiológii na prípravu stužených živných pôd pre baktérie a rôzne huby. Agar je komplexný polysacharid, ktorý má veľkú výhodu v tom, že ho mikroorganizmy nerozkladajú. Okrem toho má agar využitie aj v potravinárstve na prípravu pudingov, rozličných ovocných a mäsových rôsolov, pri konzervovaní rýb, mäsa a pod, používa sa aj pri výrobe textilu a papiera.

2.2 Rôznobičíkaté riasy
Spoločným znakom rôznobičíkatých rias (Heterokontophyta) je hnedá farba plastidov. Riasy patriace do tohoto oddelenia majú kombináciu fotosyntetických farbív: chlorofyl a+c, β-karotén, hnedé farbivo fukoxantín a xantofyly. Ako zásobnú látku nevytvárajú škrob, ale rôzne polysacharidy alebo oleje. Patrí sem viacero významných tried.
 
2.2.1 Žltohnedé riasy
Medzi žltohnedé riasy (Chrysophyceae) patria druhy s jednobunkovými stielkami - bičíkatým alebo meňavkovitým typom. Okrem autotrofnej výživy sa niektoré vyživujú mixotrofne, popri fotosyntéze si organické látky zabezpečujú tak, že z prostredia fagocytujú baktérie alebo riasy. Rozmnožujú sa delením a u niektorých dochádza k izogamii - splývaniu pohlavných buniek rovnakého tvaru a veľkosti. Nepriaznivé podmienky prekonávajú v cystách, ktorých bunková stena je prestúpená kremičitanmi.
 
2.2.2 Rozsievky
Rozsievky (Bacillariophyceae) sú rozšírené v sladkých aj slaných vodách ako súčasť fytoplanktónu. Vytvárajú kokálnu stielku. Bunková stena majú prestúpenú oxidom kremičitým. Vytvárajú zložito tvarované schránky. Rozmnožovanie prebieha nepohlavne delením alebo pohlavne splývaním oosfér s bičíkatými gamétami. Majú geologický význam. Schránky odumretých morských rozsievok tvoria mohutné sedimenty. Z nich vzniká hornina diatomit nazvaná podľa staršieho označenia rozsievok - Diatomaceae.
 
2.2.3 Chaluhy
Chaluhy (Phaeophyceae) tvoria pletivové stielky veľké často i niekoľko metrov. K podkladu prirastajú príchytnými vláknami - pakorienkami, z ktorých vyrastá pabyľka nesúca rôzne tvarované palístky. Niektoré druhy majú náznaky vodivého pletiva.
 
2.3 Červenoočká
Červenoočká (Euglenophyta) žijú sú hlavne sladkovodné rastliny, kde sú dôležitou zložkou fytoplanktónu. Typickým znakom je bičíkatá stielka. V plastidoch sa nachádzajú chlorofyl a+b, β-karotén a xantofyly. Rozmnožujú sa priečnym delením bunky. Nepriaznivé podmienky prečkávajú tak, že sa prestanú pohybovať a vylučujú sliz, prípadne tvoria cysty.
Vo výžive červenoočiek sa uplatňuje autotrofia aj heterotrofia. V prostredí bohatom na organický dusík strácajú chloroplasty a živia sa organickými látkami, ktoré prijímajú vo forme roztokov. Účinkom niektorých antibiotík sa stanú trvale apochlorickými (stratia chloroplasty), pričom prejdú kompletne na heterotrofný spôsob výživy.
 
2.4 Zelené riasy
Z fotosyntetických farbív majú zelené riasy (Chlorophyta) prítomné chlorofyl a+b, β-karotén a xantofyly. Zásobnou látkou je škrob. Tvoria najpočetnejšiu skupinu rias, z ktorej sa vyvinuli vyššie rastliny. Nasledujúce triedy sa zaraďujú medzi zelené riasy.
 
2.4.1 Vlastné zelené riasy
Tieto riasy s latinským pomenovaním Chlorophyceae sú riasy jednobunkové s bičíkatou alebo kokálnou stielkou a mnohobunkové s vláknitou a pletivovou stielkou. Jednobunkové môžu vytvárať kolónie alebo cenóbiá. Rozdiel medzi nimi je v tom, že zatiaľ čo v kolónii je rôzny počet rôzne starých buniek pospájaných slizom, v cenóbiu je vždy rovnaký počet buniek, charakteristický pre každý druh, pochádzajúcich z tej istej materskej bunky. Veľa druhov však žije samostatne. Rozmnožujú sa delením.
 
2.4.2 Spájavky
Spájavky (Conjugatophyceae) sú sladkovodné riasy. Jednobunkové sa rozmnožujú delením, mnohobunkové fragmentáciou alebo konjugáciou. Pri konjugácii sa k sebe priložia dve vlákna a medzi ich bunkami sa vytvoria spojenia, cez ktoré sa obsah jedného vlákna prelieva do druhého, čím vznikne zygospóra.
 
2.4.3 Chary
Chary (Charophyceae) vytvárajú pletivové stielky veľké až 1 m. Stielka sa prichytáva o podklad rhizoidmi a praslenovite sa rozvetvuje. Bunkové steny majú prestúpené CaCO3. Žijú v stojatých vodách, kde vytvárajú súvislé porasty.
 
3 Význam rias
Riasy sú veľmi dôležitou súčasťou planktónu a majú v prírode obrovský význam. Vďaka fotosyntéze vyrábajú kyslík, ktorý využívajú všetky ostatné vodné organizmy – baktérie, drobné živočíchy a ryby. Riasy taktiež slúžia mnohým živým tvorom ako potrava. Riasami sa napríklad primárne živia prvoky a malé vodné mäkkýše. Tieto organizmy zase slúžia ako potrava väčším živočíchom. Keď vodné organizmy uhynú, ich mŕtve telá sa stanú potravou pre baktérie, ktoré ich rozložia na anorganické látky, neskôr využité riasami, opätovne tvoriac organické látky. Táto opakujúca sa premena látok je názorným príkladom kolobehu živín v prírode, ktorého sú riasy dôležitou súčasťou, ako je zobrazené na obrázku č. 2.

Riasy majú taktiež mnohoraké využitie človekom. Využívajú sa ich výživné vlastnosti, či už pre človeka, vo forme rôznych jedál (Sushi) prípadne výživových doplnkov (Spirulina), alebo pre baktérie, pre ktoré je agar vynikajúce výživové médium. Taktiež sú riasy vynikajúco schopné poskytnúť živiny pre rastliny, ako dokázali stáročia používania ich ako hnojiva v praxi. Dodnes sú mnohé druhy rias cielene pestované na tento účel – napríklad Lithothamnion corallioides. No napriek týmto mnohostranným využitiam, hlavný potenciál rias pre ľudské využitie spočíva v možnosti nahradiť výrobkami z nich fosílne palivá. Mnohé štúdie dokázali, že výnos biopaliva je na hektár mnohokrát vyšší, než pri iných plodinách (sója, kukurica) – viz graf č. 1. Taktiež, už v dnešnej dobe z nich spoločnosť Cereplast, Inc. vyrába biodegradovateľné plasty pre potreby americkej armády.
 
Záver
  V tejto práci som sa snažil poskytnúť ucelený prehľad rias, zoznámiť s nimi čitateľa, poučiť o ich základnej stavbe a vlastnostiach a taktiež o možnostiach ich využitia. Dúfam, že táto práca čitateľov zaujme a vytvoria si vlastné názory, hlavne čo sa týka používania výrobkov z rias či už teraz alebo v budúcnosti. Keďže verím, že v budúcnosti význam rias v dennom živote už len porastie, hlavne z dôvodu možnosti ekonomickej náhrady fosílnych palív, vznikne tým aj priamo úmerný nárast záujmu o ne. Hoc, už aj v dnešnej dobe sa niektoré produkty z rias dostávajú do verejného povedomia, napríklad Spirulina, mnohí ľudia sa na ne stále pozerajú len ako na nepríjemnosť v akvaristických zariadeniach a pod, čo je presne to, čo som touto prácou mal v úmysle zmeniť.