mały|Krasnorost – Laurencia mały|Glony w stawie ogrodowym Glony, algi (łac. i ang. algae) – w obecnym ujęciu grupa morfologiczno-ekologiczna, składająca się z kilku odlegle spokrewnionych linii ewolucyjnych organizmów plechowych, tj. beztkankowych, zwykle związanych ze środowiskiem wodnym lub przynajmniej wilgotnym, w przeważającej większości fotosyntetyzujących; w dawniejszych, obecnie nieaktualnych ujęciach, takson w obrębie roślin lub grupa „protistów roślinopodobnych”.
Wiadomości ogólne
Etymologia i terminologia Łacińskim (znanym już w łacinie klasycznej) i angielskim terminem na określenie glonów jest algae (l.poj. alga), czego spolszczeniem są „algi”. Na początku XX wieku termin „glony” zapożyczył z gwary góralskiej i wprowadził do polskiej terminologii botanicznej Józef Rostafiński. Nazwa ta ostatecznie wyparła z literatury przyrodniczej stosowaną również wobec tej grupy nazwę „wodorosty”, która ma szersze znaczenie, obejmując również wodne rośliny naczyniowe.
Od greckiego wyrazu φῦκος (l.mn. φύκεα) pochodzi określenie nauki (tradycyjnie działu botaniki) zajmującej się glonami: fykologia (mniej poprawnie algologia).
Ogólna charakterystyka glonów Cechami łączącymi gromady składające się na tę grupę jest w większości przypadków fotoautotrofizm i funkcja pierwotnego producenta materii organicznej w zbiornikach wodnych, ewentualnie w miejscach, gdzie woda występuje w małych ilościach (wilgotna gleba, kora drzew) lub okresowo oraz pierwotna, beztkankowa budowa ciała.
Ze względu na zasadniczy podział między prokariontami a eukariontami zdarza się, że za właściwe glony uważa się jedynie organizmy eukariotyczne. Wówczas całą grupę opisuje się jako glony i sinice.
Szacunki liczby gatunków glonów rozciągają się od 30 000 do ponad 1 000 000 (choć pojawiają się również oszacowania na 350 000 000). W serwisie AlgaeBase do połowy 2012 r. zarejestrowano ok. 32 500 gatunków, których nazwy uznano za zweryfikowane i ok. 100 000 nazw, które są albo synonimami taksonomicznymi gatunków zweryfikowanych, albo ich status jest niepewny. Według twórcy tej bazy liczba gatunków glonów wynosi ok. 72 500, z czego do 2012 r. opisano ok. 44 000.
Według szacunków najliczniejszy współczesny fotoautotroficzny organizm na Ziemi to sinica Prochlorococcus marinus, której populacja liczy 1027 osobników. Podobnie liczne mogą być populacje kokolitoforów.
Zapis kopalny Interpretacja większości skamieniałości z archaiku jest sporna. Z formacji Isua na Grenlandii opisywano skamieniałości sinic (stromatolity) sprzed 3,7 mld lat, a niewiele młodsze (o 220 mln lat) – z kratonu Pilbara. Opublikowano przypuszczenia, że glonowe pochodzenie mogłyby mieć skamieniałości odkryte w osadach jeziornych ok. 2,8–2,7 mld lat w południowej Afryce przez zespół Józefa Kaźmierczaka, prezentujące według pierwotnego opisu komórczakową budowę syfonalną. Czyniłoby je to najstarszymi znanymi szczątkami eukariontów. Znalezisko to zostało jednak reinterpretowane jako mające naturę abiotyczną – kryształy biotytu. Najstarszą zupełnie pewną sinicą jest Siphonophycus transvaalensis z najwyższego archaiku (ok. 2516 mln lat) południowej Afryki.
Grypania spiralis, opisywana pierwotnie jako makroskopowy glon (niektóre skamieniałości nawet sprzed ponad 2 mld lat), nie ma jasnej interpretacji. Mniej kontrowersyjne są krasnorosty sprzed 1,6 mld lat z indyjskiej formacji Rohtas (Windhja) . Jednak najstarszym glonem eukariotycznym, co do którego interpretacji nie ma żadnych sporów, jest krasnorost Bangiomorpha pubescens sprzed 1,05 mld lat: jest to najstarszy pewny wielokomórkowy eukariont, najstarsza znana roślina i najstarszy znany organizm, u którego zachodziły procesy płciowe. Najstarszą znaną wielokomórkową zielenicą jest Proterocladus antiquus o wieku około miliarda lat.
Systematyka
Wprowadzenie: dawne i obecne ujęcie glonów Glony były uważane za takson w początkowym etapie rozwoju systematyki. W miarę jej postępów zrozumiano, że podobieństwa różnych organizmów określanych tą nazwą niekoniecznie odzwierciedlają ich bliskie pokrewieństwa. W uproszczeniu można powiedzieć, że na glony w obecnym ujęciu składają się przedstawiciele trzech różnych wielkich linii rozwojowych: sinice (prokarionty), glaukofity, krasnorosty i zielenice (rośliny sensu lato) oraz różne grupy, które nabyły zdolność fotosyntezy w wyniku endosymbiozy wtórnej (na przykład brunatnice, okrzemki, bruzdnice), w tym ich wtórnie bezzielenowi potomkowie.
Częste zmiany systematyki spowodowały, że nazwy, zwłaszcza zwyczajowe (w językach narodowych), jak zielenice czy golden algae, mogą w różnych systemach klasyfikacyjnych oznaczać w przybliżeniu tę samą grupę organizmów, ale o różnej randze taksonomicznej.
Glony jako takson Karol Linneusz traktował glony jako takson w obrębie klasy Cryptogamia (rośliny zarodnikowe). Ujęte w jego Species Plantarum rodzaje glonów w większości później przeniesiono do innych grup roślin, grzybów, a nawet zwierząt. Przyjęta przez niego systematyka glonów wyglądała następująco: klasa Cryptogamia Algae Jungermannia (rodzaj wątrobowca) Targionia (rodzaj wątrobowca) Marchantia (rodzaj wątrobowca) Blasia (rodzaj wątrobowca) Riccia (rodzaj wątrobowca) Anthoceros (rodzaj glewika) Lichen (rodzaj obejmujący znane wówczas porosty) Chara Tremella (rodzaj grzyba, ale również trzęsidło) Fucus Ulva Conferva (różne szeroko rozumiane glony nitkowate) Byssus (rodzaj śluzowca) Spongia (rodzaj obejmujący znane wówczas gąbki)
W połowie XX w. glony dzielono w następujący sposób: królestwo: rośliny typ (gromada): Cyanophyta – glony niebieskozielone klasa: Cyanophyceae – sinice typ (gromada): Phycophyta – glony (inne niż sinice) podtyp Chlorophytina klasa Chlorophyceae – zielenice klasa Charophyceae – ramienice podtyp Chrysophytina klasa Heterocontae (Xanthophyceae) klasa Chrysophyceae klasa Diatomeae – okrzemki podtyp Pyrrophytina podtyp Euglenophytina podtyp Phaeophytina klasa Phaeophyceae – brunatnice podtyp Rhodophytina klasa Rhodophyceae – krasnorosty W ich liniach rozwojowych dodatkowo wyróżniano grupę bez rangi: Flagellatae (wiciowce), np. w podtypie Chlorophytina rząd Volvocales.
Położenie grup obejmowanych zbiorczą nazwą glonów we współczesnych systemach W XX w. w podręcznikach utrwalił się następujący uproszczony podział glonów: królestwo: Procaryota – bezjądrowe gromada: Cyanophyta – sinice królestwo: Eucaryota – jądrowe podkrólestwo: Plantae – rośliny gromada: Euglenophyta – eugleniny gromada: Pyrrophyta – tobołki gromada: Chrysophyta – chryzofity klasa: Chrysophyceae – złotowiciowce klasa: Xanthophyceae – różnowiciowce klasa: Bacillariophyceae – okrzemki gromada: Chlorophyta – zielenice klasa: Chlorophyceae – zielenice (właściwe) klasa: Conjugatophyceae – sprzężnice klasa: Charophyceae – ramienice gromada: Phaeophyta – brunatnice gromada: Rhodophyta – krasnorosty
Według systemu AlgaeBase (stan wiosną 2014 r.) organizmy określane jako glony należą do następujących taksonów: cesarstwo: Prokaryota królestwo: Eubacteria podkrólestwo: Negibacteria typ (gromada): Cyanobacteria gromada (klasa): Cyanophyceae cesarstwo: Eukaryota królestwo: Chromista typ (gromada): Bigyra gromada (klasa): Bicosecophyceae gromada (klasa): Blastocystea typ (gromada): Cercozoa gromada (klasa): Chlorarachniophyceae gromada (klasa): Filosa gromada (klasa): Imbricatea typ (gromada): Ciliophora gromada (klasa): Ciliatea gromada (klasa): Spirotrichea typ (gromada): Cryptophyta gromada (klasa): Cryptophyceae typ (gromada): Dinophyta gromada (klasa): Dinophyceae gromada (klasa): Ellobiophyceae gromada (klasa): Noctilucophyceae gromada (klasa): Oxyrrhida gromada (klasa): Perkinsea gromada (klasa): Syndiniophyceae typ (gromada): Foraminiferida gromada (klasa): Polythalamea typ (gromada): Haptophyta gromada (klasa): Coccolithophyceae gromada (klasa): Pavlovophyceae typ (gromada): Katablepharidophyta gromada (klasa): Katablepharidophyceae typ (gromada): Ochrophyta gromada (klasa): Aurearenophyceae gromada (klasa): Bacillariophyceae gromada (klasa): Bolidophyceae gromada (klasa): Chrysomerophyceae gromada (klasa): Chrysophyceae gromada (klasa): Coscinodiscophyceae gromada (klasa): Dictyochophyceae gromada (klasa): Eustigmatophyceae gromada (klasa): Fragilariophyceae gromada (klasa): Pelagophyceae gromada (klasa): Phaeophyceae gromada (klasa): Phaeothamniophyceae gromada (klasa): Picophagophyceae gromada (klasa): Pinguiophyceae gromada (klasa): Placidiophyceae gromada (klasa): Raphidophyceae gromada (klasa): Schizocladiophyceae gromada (klasa): Synchromophyceae gromada (klasa): Synurophyceae gromada (klasa): Xanthophyceae typ (gromada): Telonemia królestwo: Fungi królestwo: Plantae typ (gromada): Charophyta typ (gromada): Chlorophyta typ (gromada): Glaucophyta typ (gromada): Rhodophyta typ (gromada): Tracheophyta królestwo: Protozoa typ (gromada): Choanozoa gromada (klasa): Choanoflagellatea gromada (klasa): Cristidiscoidia typ (gromada): Euglenozoa gromada (klasa): Bodonophyceae gromada (klasa): Euglenophyceae typ (gromada): Loukozoa gromada (klasa): Jakobea typ (gromada): Metamonada gromada (klasa): Trepomonadea typ (gromada): Picozoa gromada (klasa): Picomonadea typ (gromada): incertae sedis gromada (klasa): Ebriophyceae Ponadto niektóre mniejsze taksony nie są dokładnie sklasyfikowane, mając status taksonu incertae sedis.
Charakterystyka glonów mały|Macrocystis pyrifera mały|Pełzatka Caulerpa prolifera, forma komórczakowa mały|Cztery różne gatunki kolonijnych glonów z rzędu toczkowców Volvocales: (A) Gonium pectorale, (B) Eudorina elegans, (C) Pleodorina californica i (D) toczek Volvox carteri.
Glony są grupą niejednorodną, których cechą wspólną jest pierwotne ewolucyjnie występowanie w środowisku wodnym (w odróżnieniu od wodnych roślin nasiennych, które przystosowały się do życia w wodzie wtórnie) oraz zdolność do fotosyntezy. Zalicza się do nich też organizmy, których przodkowie wykazywali te cechy, a brak chloroplastów jest zjawiskiem wtórnym ewolucyjnie. Podstawowym barwnikiem fotosyntetycznym jest u nich chlorofil a, występujący praktycznie u wszystkich grup taksonomicznych glonów, podobnie jak b-karoten. Pozostałe barwniki asymilacyjne mają ograniczone występowanie.
W budowie ciała glonów (plechy) wyróżnia się stopnie organizacyjne: monadowy, ryzopodialny, kapsalny, kokkalny, trychalny, syfonalny i syfonokladialny. W różnych grupach reprezentowane są jedynie niektóre z nich, wszystkie występują tylko u zielenic.
Do glonów zalicza się organizmy jedno- lub wielokomórkowe, czasem mikroskopijnej wielkości, a czasem występujące w postaci rozłożystych plech. U glonów nie występują organy takie jak korzenie, liście, łodygi czy kwiaty. Duże plechowate glony zakotwiczają się w podłożu chwytnikami (rizoidy).
Glony z grupy protistów zyskały zdolność fotosyntezy dzięki symbiozie z jednokomórkowymi glonami roślinnymi. Rozpoznaje się je po potrójnej lub poczwórnej błonie wokół chloroplastu, który w rzeczywistości jest znacznie uwstecznionym organizmem endosymbiotycznym żyjącym wewnątrz protisty. Glony roślinne zawierają chloroplasty okryte dwiema błonami śródplazmatycznymi, charakterystyczne również dla roślin wyższych, a ich materiałem zapasowym jest skrobia, która u glonów z grupy protistów występuje jedynie u tobołków. Chloroplasty roślinne powstały w podobny sposób, jednakże na drodze endosymbiozy z sinicą, a nie jak u protistów roślinnych w wyniku symbiozy wtórnej (z glonem roślinnym). Poznaje się je po tym, że otaczają je dwie błony śródplazmatyczne.
Rozmnażanie Glony wykształciły szereg różnych sposobów rozmnażania. W wielu wypadkach jedynym sposobem jest u nich rozmnażanie bezpłciowe. Sposobami rozmnażania bezpłciowego u glonów jest fragmentacja plechy, podział komórki oraz wytwarzanie różnego rodzaju zarodników.