Určování nejběžnějších sladkovodních melosiroidních rozsivek Václav Houk Botanický ústav AV ČR Třeboň

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

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

KLASIFIKACE (podle Round et al.) COSCINODISCOPHYCEAE MELOSIRALES Melosiraceae: Melosira AGARDH 1824 ORTHOSEIRALES Orthoseiraceae: *Orthoseira THWAITES 1848 PARALIALES Paraliaceae: Ellerbeckia CRAWFORD 1988 AULACOSEIRALES Aulacoseiraceae: Aulacoseira THWAITES 1848

Základní určování: stavba schránky životní cyklus

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

Frustule (schránka) 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 Aulacosira

Stavba schránky 1:

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

Stavba schránky 2: 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

Initial cell první vegetativní buňka (initial cell)/ první vegetativní miska (initial valve)

Resting stages

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

Trny a řady areol oddělovací trny (separating spines) spojovací trny (linking spines) paralelní levotočivý (sinistrorse) pravotočivý (dextrorse)

rimoportula (labiate process) – tubulární průchod skrz buněčnou rimoportula (labiate process) – tubulární průchod skrz buněčnou stěnu; vně valvy je jen prostý otvor, otvor uvnitř valvy je často charakteristicky zpevněný

KEY TO GENERA 1 Frustules with high valve mantles, often with distinctly structured girdle bands, usually firmly linked with valve faces into long chains, sometimes into pairs of cells only; cells observable mostly in girdle view only ………………………………........ 2 2a Girdles usually distinct, composed of several bands (copulae), with ±striking areolation, valve faces with radial rows of areolae and 2-4 (sometimes more) coarse pori (carinoportulae) in the valve centre; valves of one frustule connected by means of the girdle, so the valve mantles of one frustule remote ………………………………………..…….. Orthoseira roeseana and related taxa b Girdles without distinct areolae ………………………………………… 3 3a Valve faces with radially arranged costae, without areolation; cells low with a robust cell wall, valve mantles with very fine, regular areolation ………………….. Ellerbeckia b Valve faces structured differently ………………………………………. 4 4a Valves with a ring of ±pronounced spines on the valve face circumference, at the distal end of the valve mantle more or less isolated structureless collar; valve mantles with mostly distinct, ±regularly arranged rows of areolae; exceptionally with one or two transverse rows of areolae at the valve face/valve mantle interface …….. Aulacoseira b Valves without a ring of spines, structureless collar at the distal end of the valve mantle is missing ………………………………………………………………… Melosira

Melosira varians C. AGARDH litorál, perifyton

Aulacoseira granulata (EHRENBERG) SIMONSEN plankton

Aulacoseira granulata

Aulacoseira ambigua (GRUNOW) SIMONSEN plankton

Aulacoseira subarctica (O.MÜLLER) HAWORTH plankton

Aulacoseira islandica (O.MÜLLER) SIMONSEN plankton

Aulacoseira italica (EHRENBERG) SIMONSEN

rimoportulae

Orthoseira roeseana (RABENHORST) O´MEARA 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

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.

This work was supported by the institutional long-term research plan No. AV0Z60050516, funded by the Academy of Sciences of the Czech Republic and by the grant project of the Czech Science Foundation No. 205/05/0204. Děkuji za pozornost!