Ацетабулярии
Ацетабулярии (Acetabularia spp.) — это необычно крупные одноклеточные водоросли (достигают, в зависимости от вида, длины от 2 до 18 см), которые растут асимметрично, образуя «ногу» (ризоид), которая используется для прикрепления к субстрату. От ризоида отходит длинный стебелек, который у зрелых особей заканчивается шляпкой диаметром около сантиметра.
Вопрос 1. Ацетабулярии были описаны еще в XVI веке, а Карл Линней включил один из самых распространенных видов — A. acetabulum — под названием Madrepora acetabulum в тип стрекающих. Наличие каких органелл указало на то, что ацетабулярия является водорослью? Как вы думаете, в какой части клетки сосредоточены эти органеллы? Кратко объясните свой ответ.
Наличие каких органелл указало на то, что ацетабулярия является водорослью?Хлоропласты (пластиды или хроматофоры) (1 б.)
Как вы думаете, в какой части клетки сосредоточены эти органеллы и почему?
В верхней (в зоне шляпки) (1 б.) Ближе к солнечному свету (или потому что увеличивается площадь поверхности для фотосинтеза) (1 б.)
Вопрос 2. Ацетабулярия сильно отличается от других представителей группы Зеленые водоросли (Chlorophyta). Например, у нее сифональный таллом, клеточная стенка состоит из ксиланов и укреплена минеральными солями, а запасным продуктом является фруктан, который откладывается в цитоплазме. Сравните и опишите эти признаки для другой известной зеленой водоросли — улотрикса. Какой минеральной солью пропитана ацетабулярия, если ее ископаемые останки находят в известковых породах?
Тип дифференциации таллома улотрикса
Нитчатый (2 б.) (если многоклеточный — 1 б.)
Основной структурный компонент клеточной стенки улотрикса
Целлюлоза (1 б.)
Запасной продукт и место его запасания в клетке улотрикса
Крахмал (1 б.), в хлоропласте (1 б.)
Минеральная соль ацетабулярии
Карбонат кальция (1 б.) (Не засчитываем след. варианты – карбонаты/ ответ «известняк» / соли Ca2+)
Вопрос 3. Ацетабулярии обладают удивительной способностью к регенерации. Заметив эту особенность, ученые начали детально изучать ее. В 1930-х и 1940-х годах немецкий ученый Иоахим Геммерлинг проводил эксперименты с этой водорослью. В ранней серии экспериментов Хаммерлинг удалял либо шляпку, либо ножку клеток и наблюдал, регенерировались ли новые шляпки или ножки. Он обнаружил, что при удалении ножки этих клеток новые ножки не вырастали; однако при удалении шляпок с клеток происходила регенерация новых шляпок. Какой вывод можно сделать из этого эксперимента? Как вы думаете, для чего ацетабулярии высокая регенерация?
Почему при удалении ножки новые ножки не вырастали?
Удалялось ядро (1 б.), не было информации, как расти ножке
Почему при удалении шляпок регенерировались новые шляпки?
В ножке оставалось ядро (1 б.), в котором была информация о том, как расти шляпке.
Какой вывод можно сделать из этого эксперимента?
В ядре содержится информация о росте частей клетки (2 б.)
Для чего ацетабулярии высокая регенерация?
Ацетабулярия растет на мелководье и постоянно повреждается прибоем и острыми камнями (2 б.) (+ 1б. за явное указание на повреждение растения в силу природных абиотических факторов)
Вопрос 4. В другой серии экспериментов Геммерлинг использовал два вида Acetabularia, которые имеют различную морфологию шляпки: A. crenulata и A. Mediterranea. Он срезал шляпки с обоих видов клеток, а затем прививал ножку A. crenulata к ножке A. mediterranea и наоборот. Исходя из выводов предыдущего эксперимента, нарисуйте результат опыта Геммерлинга. Объясните, почему вы сделали такое предположение.
Чье ядро, та и шляпка вырастет (1 б.)
Вопрос 5. Какой еще эксперимент следует провести, чтобы доказать функцию конкретной органеллы в реализации наследственной информации?
Выделить ядро и перенести его в другую водоросль (2 б.)
(+1 б. – если участник указывает на выделение нуклеиновых кислот из клетки)
Вопрос 6. Известный советский биолог Лев Степанович Сандахчиев проводил подобные эксперименты, но после ампутации части ацетабулярии он помещал ее в благоприятные условия, что значительно продлевало ее жизнь. Рассмотрите результат этих экспериментов и предположите причину наблюдаемого эффекта. Как вы думаете, почему через некоторое время ацетабулярии, полученные в этих экспериментах, погибали.
В цитоплазме остаются молекулы РНК/белков, которые формируют те структуры, за которые они ответственны. (3 б.)
РНК/белки разрушались, а новых не синтезировалось, так как не было ядра. (2 б.)