Určování sladkovodních centrických rozsivek Václav Houk Botanický ústav AV ČR Třeboň

Materiál: nezkoncentrovaný vzorek vody vzorek zkoncentrovaný planktonní sítí vzorek dnového sedimentu vzorek kóru vzorek diatomitu

Konzervace vzorku formaldehydem - výsledná koncentrace asi 1.5% zmineralizovaný vzorek – etylalkoholem - výsledná koncentrace minimálně 50% Lugolův roztok - není vhodný, po delší době skladování se schránky rozsivek rozpouští

Koncentrace vzorku: centrifugací – v centrifugačních zkumavkách sedimentací – např. v odměrném válci, kádince a pod.

Mineralizace vzorku: Koncentrovaným roztokem H2O2 (asi 34 %) oxidace přímo na krycím sklíčku u čistého planktonu oxidace v centrifugační zkumavce 1/3 vzorku + 2/3 konc. peroxidu vodíku, příp. ještě několik krystalků K2Cr2O7

Vyčištění vzorku: vypíráním v centrifugační zkumavce - 4x až 5x destilovanou vodou dekantací

Zpracování vzorku: pro kvalitativní účely (v LM) - zhotovení trvalého preparátu - identifikace pro kvantitativní účely (v LM) - celkový počet jedinců centrických rozsivek např. v Cyrusově komůrce - poté přepočet na jednotlivé druhy z poměrného zastoupení v trvalém preparátu

Zhotovení trvalého preparátu: na krycí sklo kapka materiálu nechat zaschnout (při laboratorní teplotě i několik hodin) na podložní sklo dát několik kapek média (Naphrax nebo Pleurax) na médium položit krycí sklíčko s materiálem ev. zahřát preparát

Pozorování vzorku v mikroskopu: použití suchého nebo imerzního objektivu seřízení světla dle Köhlerova principu

Základy pro určování: stavba schránky životní cyklus

Stavba schránky:

čočkovité čelo misky u iniciálních valv čela misek polokulovitá Tvary misek čelo misky ploché čočkovité čelo misky u iniciálních valv čela misek polokulovitá čelo misky radiálně zvlněné kalyptry čelo misky transverzálně zvlněné

vegetativní buňky (diploidní) Životní cyklus: gamety (haploidní) auxospora tzv. initial cell vegetativní buňky (diploidní) podle Round et al. 1996

Vysvětlení některých termínů důležitých při determinaci: areola – většinou pravidelně opakovaná perforace křemité buněčné stěny carinoportulae – zvláštní krátké tubulární výběžky ve středu misky, pravděpodobně sloužící jako spojovací elementy u Melosira roeseana a příbuznýchdruhů

Areoly, carinoportuly

Frustule A frustule – křemičitá buněčná stěna rozsivek skládající se ze dvou protilehlých thék, každá tvořená z valvy a cingula cingulum – část bočního pásu spojeného s jednou valvou, skládající se z jednotlivých pásků (copulae) copula – element cingula boční pás – část frustule spojující epivalvu a hypovalvu, skládající se z epicingula a hypocingula collar (collum) – bezstrukturní distální část pláště misky (valve mantle) druhů Aulacoseira

Frustule I

Frustule II

Frustule B initial cell – buňka vytvořená z auxospory, často mající sférický nebo čočkovitý tvar frustule, lišící se od tvaru následných vegetativních buněk trvalá spóra (resting spore) – specializovaná buňka vytvořená symetrickým nebo nesymetrickým buněčným dělením nebo cytokinetickou mitózou, lišící se strukturálně od vegetativní buňky vytvořením silně silicifikované buněčné stěny

Frustule III první vegetativní buňka (initial cell)/ první vegetativní miska (initial valve) trvalá spóra (resting spore)

Frustule C spojovací trny (linking spines) – většinou špachtlovité trny při obvodu čela misky, někdy komplexnějšího tvaru, nebo větvící se v distální části; jsou vzájemně do sebe zapadající, čímž pevně spojují sousední (adjoining,sibling) valvy v řetězci oddělovací trny (separating spines) – kuželovité trny při obvodu čela misky; sousedící valvy s oddělovacími trny se snadněji vzájemně oddělují levotočivý (sinistrorse) – točící se proti směru chodu hodinových ručiček pravotočivý (dextrorse) – točící se po směru chodu hodinových ručiček kruhová lišta (ringleist) – kruhovitý výstupek buněčné stěny (pseudoseptum) vybíhající dovnitř frustule na proximálním konci krčku (collar) – u druhů Aulacoseira

Frustule IV oddělovací trny (separating spines) spojovací trny (linking spines) paralelní levotočivý (sinistrorse) pravotočivý (dextrorse)

Frustule D rimoportula (labiate process) – tubulární průchod skrz buněčnou stěnu; často je vně valvy jen prostý otvor, otvor uvnitř valvy je často zpevněný fultoportula – otvor ve stěně schránky, z vnější strany je pak jen otvor nebo trubicovitý výběžek, na vnitřní straně schránky je pak vždy charakteristická struktura skládající se z tzv. centrální trubice obklopené ze stran tzv. kryty satelitních pórů (u všech zástupců Thalassiosiraceae)

Frustule V a rimoportula rp=rimoportula, fp=fultoportula, mfp=okrajová fultoportula, cp=centrální fultoportula

Frustule V b fultoportula - stavba (brvy) z Theriot & Serieyssol 1994 fp=fultoportula, mfp=okrajová fultoportula, cp=centrální fultoportula

Frustule E anulus – hyalinní kruh ve středu schránky, často je v něm uzavřeno několik areol, u Cyclotella, Cyclostephanos a Stephanodiscus strie – řada teček, areol nebo alveol interstrie – hyalinní linie mezi řadami areol na čele, příp. plášti misky fascikl – strie na ploše čela misky uspořádané do sektorů

Frustule F kolikulátní struktury – struktury s četnými pravidelně rozmístěnými jamkami a hrbolky ve středové části valv u některých druhů Cyclotella nebo Discostella imbrikační linie – klikatě (cik-cak) probíhající linie na jedné straně bočních pásků u Acanthoceras a Rhizosolenia; tyto linie vznikají dekusátním uspořádáním otevřených stran mezipásků kalyptra – špičatý čepicovitý tvar valvy u Rhizosolenia

Nejčastěji se vyskytující centrické rozsivky v našich řekách a nádržích

Melosira varians C. AGARDH litorál, perifyton

Aulacoseira granulata (EHRENBERG) SIMONSEN plankton

Aulacoseira ambigua (GRUNOW) SIMONSEN plankton

Aulacoseira subarctica (O.MÜLLER) HAWORTH plankton

Aulacoseira islandica (O.MÜLLER) SIMONSEN plankton

Aulacoseira italica (EHRENBERG) SIMONSEN

Orthoseira roeseana (RABENHORST) O´MEARA výskyt hlavně na vlhkých stanovištích – např. smáčené skály v povrchových vodách allochtonně

Orthoseira dendroteres (EHRENBERG) CRAWFORD výskyt hlavně na vlhkých stanovištích – např. smáčené skály, v povrchových vodách allochtonně

Ellerbeckia arenaria (MOORE) CRAWFORD výskyt hlavně na vlhkých stanovištích – smáčené skály, mechy; v povrchových vodách allochtonně

Cyclotella distinguenda HUSTEDT

Cyclotella atomus HUSTEDT Cyclotella meneghiniana KÜTZING

Cyclotella kützingiana THWAITES

Cyclotella ocellata PANTOCSEK Cyclotella cyclopuncta HÅKANSSON et CARTER Cyclotella ocellata PANTOCSEK

Cyclotella radiosa LEMMERMANN

Cyclotella praetermissa LUND Cyclotella glabriuscula (GRUNOW) HǺKANSSON Cyclotella praetermissa LUND

Cyclotella cf. schroeteri LEMMERMANN

Discostella pseudostelligera (HUSTEDT) HOUK et KLEE má vnější výběžky okrajových fultoportul

Discostella stelligeroides (HUSTEDT) HOUK et KLEE nemá vnější výběžky okrajových fultoportul

Discostella woltereckii (HUSTEDT) HOUK et KLEE

Discostella stelligeroides ((CLEVE et GRUNOW) HOUK et KLEE nemá vnější výběžky okrajových fultoportul

Stephanodiscus hantzschii GRUNOW (in Cleve & Grunow) Stephanodiscus binderanus (KÜTZING) KRIEGER

Stephanodiscus tenuis HUSTEDT

Cyclostephanos dubius FRICKE (Round in Theriot & al.) z Krammer & Lange-Bertalot 1991 z Krammer & Lange-Bertalot 1991

Cyclostephanos delicatus (GENKAL) KLING et HÅKANSSON Cyclostephanos invisitatus (HOHN et HELLERMANN) STOERMER, THERIOT et HÅKANSSON

Thalassiosira weissflogii (GRUNOW) FRYXELL et HASLE Thalassiosira faurii (GASSE) HASLE

Thalassiosira pseudonanna HASLE et HEIMDAL Thalassiosira bramaputrae (EHRENBERG) HÅKANSSON et LOCKER Thalassiosira pseudonanna HASLE et HEIMDAL

Rhizosolenia eriensis H.L. SMITH z Krammer & Lange-Bertalot 1991

Skeletonema potamos (WEBER) HASLE Skeletonema subsalsum (CLEVE) BETHGE Skeletonema potamos (WEBER) HASLE Actinocyclus normanii fo. subsalsus (JUHLIN-DANNFELT) HUSTEDT

Základní určovací literatura Krammer, K. & Lange‑Bertalot, H. (1986): Bacillariophyceae,1. Teil: Naviculaceae. In: Ettl, H. et al.(eds.): Die Süsswasserflora von Mitteleuropa, 2/1: 1‑807. ‑ Gustav Fischer Verlag, Stuttgart. Krammer, K. & Lange‑Bertalot, H. (1991): Bacillariophyceae, 3. Teil: Centrales, Fragilariaceae, Eunotiaceae. In: Ettl, H. et al.(eds.): Die Süsswasserflora von Mitteleuropa, 2/3: 1‑576. ‑ Gustav Fischer Verlag, Stuttgart. Cox, E. J. (1996): Identification of Freshwater Diatoms from Live Material: 1-158. – Chapman & Hall, London. Hustedt, F. (1927-1930): Die Kieselalgen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz. - Rabenhorst's Kryptogamenflora, 7(1): 1-920. Leipzig. Cleve-Euler, A. (1951). Die Diatomeen von Schweden und Finland. Kungliga Svenska vetenskapsakademiens hanndlingar, 4th Ser., 2(1), 1-163. Grunow, A. (1882) in Van Heurck (1880-1885). Synopsis des Diatomées de Belgique. 120 pp. Atlas. Anvers. Schmidt, A. et al. (1874-1959): Atlas der Diatomaceen-kunde. Heft 1-120, Tafeln 1-460 (Tafeln 1-216 A. Schmidt; 213-216 M. Schmidt; 217-240 F. Fricke; 241-244 H. Heiden; 245, 246 O. Müller; 247-256 F. Fricke; 257-264 H. Heiden; 265-268 F. Fricke; 269-472 F. Hustedt) Aschersleben-Leipzig.

Další literatura Anonymous, (1975). Proposal for standardization of diatom terminology and diagnoses.- Nova Hedwigia, Beiheft 52, 323-354. Theriot, E. & Serieyssol, K. (1994): Phylogenetic systematics as a guide to understanding features and potential morphological characters of the centric diatom family Thalssiosiraceae. Diatom Research 9 (2), 429-450. Round, F. E., Crawford, R. M. & Mann, D. G. (1990). The Diatoms. Biology and morphology of the genera. 747 pp. Cambridge University Press, Cambridge. Round, F. E. (1996). What characters define diatom genera, species and infraspecific taxa? Diatom Research, 11: 203-218. Lange-Bertalot, H. (1998): As a practical limnologist, how does one deal with the flood of new diatom names?. Limnologica 28 (2), 153-156. Ross, R. (1993): Nomenclature for diatomists. Diatom Research 8 (2), 429-438.