Tảo là gì? Hình dạng, cấu tạo, phân loại các ngành tảo

Tảo là gì? Các loại tảo, đặc điểm, cấu tạo của tảo.

Khái niệm tảo

Tảo là thực vật bậc thấp có tản (cơ thể chưa phân ra thân, rễ, lá), tế bào có chứa diệp lục và sống chủ yếu trong nước.

Tảo có hình dạng đa dạng, bao gồm những dạng đơn bào, tập đoàn và đa bào với những loài có kích thước lớn và có cấu tạo khác nhau. Khả năng sinh sản và cấu tạo của cơ quan sinh sản rất sai khác. Mầu sắc của tảo cũng không giống nhau, bởi vì ngoài diệp lục tảo còn mang nhiều loại chất mầu và che khuất diệp lục.

Hình dạng và cấu tạo của tảo

Tảo có hình thái cơ thể và cấu tạo rất đa dạng.

a. Hình dạng: Dựa vào hình thái cấu tạo và kích thước cơ thể tảo người ta chia tảo thành 8 kiểu hình dạng cơ bản:

• Kiểu Monas: Tảo đơn bào, sống đơn độc hay thành tập đoàn (được cấu thành từ một số hay nhiều tế bào giống nhau hoàn toàn về hình dạng và chức phận các tế bào trong tập đoàn không có liên hệ phụ thuộc lẫn nhau). Chuyển động nhờ lông roi. Phần lớn tế bào có 2 roi (ít khi 1, 4 hay nhiều hơn). Một số tảo đơn bào có cấu trúc dạng Amip. Chúng thiếu màng tế bào cứng, không có roi và chuyển động giống như amip bằng các chân giả có hình dạng khác nhau, gặp trong các lớp tảo vàng ánh, ngành tảo lục…
• Kiểu Palmella: Tảo đơn bào, cùng sống chung trong bọc chất keo thành tập đoàn dạng khối, có hình dạng nhất định hoặc không (có thể ổn định mãi hay tạm thời trong chu trình phát triển của tảo) gặp nhiều trong các ngành tảo lam, lục…
• Kiểu hạt: gồm những tế bào không chuyển động có hình dạng khác nhau (không phải dạng sợi), tảo đơn bào, không có lông roi, sống đơn độc phân bố rộng rãi.
• Kiểu sợi: đặc trưng bởi đặc điểm các tế bào (không chuyển động) liên kết thành sợi có cấu tạo từ một hay từ một dãy tế bào đơn giản hay phân nhánh. Các tế bào hình sợi đa số giống nhau chỉ đôi khi các tế bào ở gốc hay ở ngọn có cấu tạo riêng biệt.
• Kiểu bản: Tản đa bào hình lá do tế bào sinh trưởng ở đỉnh hay ở gốc, phân đôi theo các mặt phẳng cả ngang lẫn dọc. Dạng bản được cấu tạo bởi một hay nhiều lớp tế bào.
• Kiểu ống: Tản là một ống chứa nhiều nhân tế bào, có dạng sợi phân nhánh hay dạng cây có thân, lá và rễ giả. Các tế bào thông với nhau vì tuy tế bào phân chia nhưng không hình thành vách ngăn.
• Kiểu cây: Tản dạng sợi hay dạng bản phân nhánh, hoặc có dạng thân, rễ, lá giả. Thường mang cơ quan sinh sản có mức độ phân hoá cao.
• Kiểu Tập đoàn: Các tế bào sống thành tập đoàn và giữa các tế bào có liên hệ với nhau nhờ tiếp xúc trực tiếp hay thông qua các sợi sinh chất

b.   Cấu tạo

Trừ tảo lam (vi khuẩn lam) có cấu trúc dạng Monas, ở đa số tảo, tế bào dinh dưỡng của chúng ở giai đoạn trưởng thành có cấu tạo như những thực vật khác. Cấu tạo của tế bào gồm 2 phần: Thành tế bào (màng, vách tế bào) và phần nội chất.

– Thành tế bào: Thành tế bào là lớp vỏ bao bọc xung quanh các thành phần sống của tế bào, thành tế bào phân chia giữa các tế bào với nhau hoặc ngăn cách giữa tế bào và môi trường. Thành tế bào của tảo sống nổi (Phytoplankton) gồm có các loại sau:

+ Thành tế bào có 2 tầng: Tầng trong bằng Cellulo (C₆H₁₀O₅) tầng ngoài bằng chất Pectin. Thành tế bào loại này thường có hình dạng nhất định, đa số thành tế bào loại này nằm trong ngành tảo lục và vi khuẩn lam.

+ Thành tế bào cấu tạo bởi Silic (SiO₂nH₂O) hầu hết các giống loài nằm trong lớp tảo Silic Bacillariophyceae.

+ Thành tế bào có cấu tạo bởi lớp chu bì (Periplast). Màng chu bì được cấu tạo bởi màng ngoài của nguyên sinh, được gắn với các hạt Cellulo tạo thành lớp màng dai, bền. Thành tế bào loại này làm hình dạng dễ biến đổi. Đa số nằm trong ngành tảo mắt Euglenophyta.

+ Nhiều tảo đơn bào, thành tế bào chỉ là chất nguyên sinh đậm đặc, thường tế bào dễ biến dạng. Một số giống loài thành tế bào được Silic hoá nên có thành cứng và có hình dạng nhất định. Một số tảo có có lớp muối Oxyt sắt, Calcium carbonat bên ngoài thành tế bào.

Bên ngoài thành tế bào ở một số tảo có màng keo chứa các Polysaccharide có giá trị như Alginate, agar, carragenan…

Bề mặt của thành tế bào có thể trơn nhẵn, có thể có vân (vân dạng lông chim, vân lỗ dạng phóng xạ, vân dọc theo tế bào…). Bề mặt của thành tế bào cũng có thể sần sùi, có gai hay các mấu nhô…đó là các chỉ tiêu phân loại quan trọng của tảo nổi.

– Phần nội chất:

+ Chất tế bào: Bao gồm tất cả các nội dung của tế bào trừ nhân, các lạp thể, các thể ẩn nhập, không bào. Đó là chất lỏng, nhớt, đàn hồi, không màu trong suốt nom tựa lòng trắng trứng. Trong thành phần chứa 80% là nước nhưng nó không trộn lẫn với nước được, khi đun nóng 50 – 60⁰C thì mất khả năng sống nhưng ở bào tử, chất tế bào có thể chịu đựng được nhiệt độ tới 105⁰C.

+ Nhân tế bào: Nhân tế bào của tảo cũng không khác mấy với các tế bào nhân thực khác nhưng hầu hết là nhân đơn bội. Một số tảo Silic, tảo lục, tảo đỏ…có nhân lưỡng bội. Nhân thường hình cầu nằm giữa tế bào, đôi khi nhân kéo dài ở các tế bào hẹp và dài hoặc dạng đĩa. Thường mỗi tế bào có một nhân nhưng cũng có một số tế bào có nhiều nhân. Ngành vi khuẩn lam Cyanobacteria không có nhân nhưng có thể trung tâm có chức năng giống như nhân.

+ Thể sắc tố và sắc tố: Là một thể Protid có chứa các sắc tố, đây là công cụ đồng hoá chủ yếu của tảo. Trừ ngành vi khuẩn lam ra, còn các ngành tảo khác đều có chứa thể sắc tố. Hình dạng, kích thước, số lượng của thể sắc tố tuỳ theo giống loài mà khác nhau, thí dụ thể sắc tố dạng bản xoắn (Spirogyra), thể sắc tố dạng chén (Chlamydomonas), dạng hình sao (Zygnema)…Trên thể sắc tố nhiều khi người thấy có những hạt Protein chiết quang gọi là hạt tạo bột (Pyrenoit).

Sắc tố của tảo chứa 3 chất màu cơ bản là diệp lục Chlorophyl (a,b,c, d) màu xanh lục, diệp hoàng Xanthophyl có màu vàng, Carotene màu da cam.

+ Chất dự trữ: Tảo thông qua quá trình quang hợp tạo thành chất dự trữ trong cơ thể. Ở các ngành tảo khác nhau có chất dự trữ khác nhau như tinh bột ở tảo lục, Leucosin ở tảo roi, dầu trong tảo Silic…

+ Không bào: Không bào là những khoảng trống trong chất tế bào. Những loài tảo sống trong nước ngọt, thường ở phần đầu của tế bào có chứa một hay vài không bào co bóp (co rút), chúng mở ra và bóp lại theo nhịp điệu, giúp cho việc duy trì nước trong tế bào và loại bỏ chất thải ra khỏi tế bào.

Ở các tế bào dạng Monas còn có đặc điểm đặc trưng là mang lông roi (roi) và có điểm mắt màu đỏ. Điểm mắt cùng với roi có tác dụng hướng cho sự vận động của tế bào.

Sinh sản ở tảo

Ở tảo có 3 phương thức sinh sản

a. Sinh sản dinh dưỡng (sinh dưỡng)

Được thực hiện bằng những phần riêng rẽ của cơ thể thường không chuyên hóa về chức phận sinh sản. Tảo đơn bào sinh sản bằng cách phân chia tế bào. Tảo tập đoàn sinh sản bằng cách phân cắt tập đoàn hay hình thành tập đoàn mới ở bên trong tập đoàn mẹ, phân cắt từng đoạn tảo. Tảo sợi sinh sản bằng sự tách sợi ra thành những đoạn hay bằng sự đứt đoạn ngẫu nhiên của sợ. Một số ít tảo, tạo thành cơ quan chuyên hoá của sinh sản dinh dưỡng như tạo thành chồi ở tảo vòng Chara.

b. Sinh sản vô tính

Là hình thức sinh sản phổ biến của tảo, thực hiện bằng sự hình thành những bào tử vô tính như Bào tử động Zoospore, bào tử động bơi lội một thời gian ngắn, tạo vỏ bọc, nảy mần thành một cơ thể mới. Ở một số tảo sinh sản bằng những bào tử không chuyển động gọi là bào tử tĩnh hay bào tử bất động Aplanospore. Một số ngành tảo sản sinh ra những bào tử đặc trưng như trong ngành vi khuẩn lam sản sinh ra bào tử nội sinh Endospore, bào tử ngoại sinh Exospore,ở một số giống loài trong ngành tảo lục sản sinh ra bào tử tự thân (tự bào tử) Autospore, bào tử màng dầy Ankinet.

c. Sinh sản hữu tính

Được thực hiện bằng những tế bào chuyên hóa đó là các giao tử kèm theo quá trình hữu tính. Những tảo chưa tiến hóa (Volvocales) quá trình hữu tính được tiến hành bằng sự kết hợp toàn vẹn cả cơ thể (Hologamy-toàn giao). Đại đa số tảo trong quá trình hữu tính gồm có sự kết hợp của hai tế bào sinh sản hữu tính trần (các giao tử) thành một tế bào gọi là hợp tử (Zygote), ở hợp tử tiến hành sự tiếp hợp chất nguyên sinh của hai giao tử và kết hợp nhân. Hợp tử thường có màng dày nó có thể nảy mầm ngay như ở nhiều tảo biển hoặc chuyển sang trạng thái nghỉ (chủ yếu ở tảo nước ngọt) sau đó hợp tử nảy mầm thành các động bào tử hay trực tiếp thành cây mới.

Sinh sản hữu tính gặp cả 3 mức độ đẳng giao Homogamy (Hai giao tử giống nhau về hình dạng, kích thước); Dị giao Heterogamy (Hai giao tử chuyển động, một cái lớn hơn); Noãn giao Oogamy (giao tử đực nhỏ, chuyển động gọi là tinh trùng, giao tử cái lớn thường có hình cầu và không chuyển động).

Ngoài ra ở tảo còn có quá trình sinh sản đặc biệt theo lối tiếp hợp Zygogamy. Trong đó hai tế bào liên kết với nhau bằng các mấu lồi không có vách ngăn và kết hợp chất nguyên sinh không có roi, không có sự phân hoá bên ngoài thành các giao tử đực và giao tử cái.

Các ngành tảo thường gặp

Giới thiệu một số ngành tảo có liên quan nhiều tới ngành nuôi trồng thủy sản. Đó là những giống loài có giá trị làm thức ăn cho tôm cá hay các động vật thủy sinh khác, những giống loài thường gặp hoặc gây hại cho các đối tượng nuôi trồng thủy sản.

Có nhiều hệ thống phân loại rất khác nhau. Chúng tôi giới thiệu hệ thống các ngành tảo (bao gồm cả vi khuẩn lam Cyanobacteria) theo Peter Pancik. Với các lớp, bộ, họ và các chi thường gặp trong các thủy vực nước ngọt, lợ, mặn.

Phân loại tảo theo các ngành Tảo:

• Ngành Tảo Mắt hay Nhỡn Tảo (Euglenophyta)
• Ngành tảo lam (Cyanophyta)
• Ngành Tảo hai roi (Dionphyta)
• Ngành Tảo lông roi lệch (Heterokontophyta)
• Ngành Tảo Lục (Chlorophyta)

(Tài liệu tham khảo: Giáo trình Sinh thái Thủy sinh vật)