Polysiphonia is een draadvormige mariene rode alg van de familie Rhodomelaceae. Het wordt voornamelijk gevonden langs de kusten van de Atlantische en Stille Oceaan.
Het plantenlichaam van Polysiphonia blijft door rhizoïden vastzitten aan een rotsachtig oppervlak of andere algen. Het toont polysiphonous organisatie.
Opvallende kenmerken van polysiphonia
De meest opvallende kenmerken van Polysiphonia zijn als volgt:
- Het plantenlichaam is rood, rijk vertakt, filamenteus en polysifoon.
- De thallus is heterotrichous van aard en bestaat uit twee soorten filamenten: uitgestrekte filamenten en rechtopstaande filamenten.
- Het uitgestrekte filament kruipt over het substraat door middel van rhizoïden of holdfasts.
- Takken zijn dimorf, dwz er zijn twee soorten takken te zien in Polysiphonia: kleine takken en lange takken.
- Kleine takken, of trichoblasten, dragen geslachtsorganen.
- Alle cellen zijn met elkaar verbonden door putverbindingen (cytoplasmatische verbindingen).
- Cellen bevatten veel pigmenten, zoals chlorofyl-a, chlorofyl-c, β-carotenen, xanthofylen, fycocyanine-R en fycoerythrine-R, in de chromatoforen.
- Floridean zetmeel is het reservevoedselmateriaal.
- Apicale groei vindt plaats door middel van een enkele koepelvormige apicale cel.
- Seksuele voortplanting is van het geavanceerde oogamous type.
- De mannelijke geslachtsorganen zijn spermatangia, geproduceerd in dichte clusters op de vruchtbare trichoblast van de mannelijke gametofyt.
- De vrouwelijke geslachtsorganen worden carpogonia of procarps genoemd. Ze worden terminaal geproduceerd op een sterk verminderde vruchtbare trichoblast in de vrouwelijke gametofyt.
- De zygoot vertoont een uitgebreid stadium na de bevruchting en vormt cystocarp.
- Cystocarp bevat carposporangia, die diploïde carposporen produceren.
- Aanwezigheid van een isomorfe afwisseling van generaties met een driefasige levenscyclus (dwz een haploïde gametofyt, een diploïde carposporofyt en een diploïde tetrasporofyt).
Voorkomen van Polysiphonia
Polysiphonia is een geslacht van ongeveer 200 soorten. Het wordt uitsluitend gevonden in mariene habitats en is wijd verspreid over de hele wereld.
De meeste soorten (bijv. P. elongata) groeien het liefst op rotsen als lithofyten. Sommige soorten zijn epifytisch op andere planten en algen; P. ferulacea komt bijvoorbeeld voor op Galidium pusillum, P. urceolata groeit op de thallus van Laminaria en P. variegata wordt gevonden op de wortels van mangroven.
Polysiphonia fastigiata komt voor als semiparasiet op sommige bruine algen, zoals Fucus en Ascophyllum nodosum. Enkele soorten (bijv. P. variegata) groeien in vervuild brak water nabij de mondingen van de zee.
Soorten Polysiphonia komen ook overvloedig voor in ondiep, stilstaand water langs de kusten van de Atlantische en Stille Oceaan.
Thallusstructuur van Polysiphonia
Het plantenlichaam van Polysiphonia is uniaxiaal (dwz één hoofdas en alle andere zijn zijtakken), vertakt, draadvormig en over het algemeen rood of paarsrood van kleur. De filamenten zijn rijkelijk vertakt en bestaan uit talloze sifonachtige cellen die in duidelijke rijen zijn gerangschikt. Vandaar dat de naam die aan dit geslacht is gegeven Polysiphonia is.
Door continue vertakking en hervertakking verschijnt de plant als een struik. De struik is over het algemeen klein, maar kan tot 30 cm hoog worden.
Bij de meeste soorten vertoont de thallus een heterotriche gewoonte. Het is gedifferentieerd in een prostaat systeem en een rechtopstaand systeem.
Prostaat systeem
Het prostaatsysteem is basaal en kruipt over de ondergrond. Bij veel Polysiphonia-soorten (bijv. P. nigrescens, P. urceolata) kan hij multiaxiaal en goed ontwikkeld zijn.
Het prostaatsysteem is door veel rhizoïden aan een geschikt substraat bevestigd. De rhizoïden zijn goed ontwikkeld, dikwandig en eencellig. Ze zijn aan de top veel gelobd en vormen duidelijke bevestigingsschijven
Bij een paar soorten, zoals P. violacea en P. elongata, is het multiaxiale prostaatsysteem afwezig en ontwikkelen de rhizoïden zich vanuit de onderste cellen van het rechtopstaande systeem.
Erect systeem
De rechtopstaande filamenten van de thallus ontwikkelen zich vanuit het prostaatsysteem. Het rechtopstaande systeem ziet er gevederd uit en bestaat uit een hoofdas waaruit vele takken zijn ontwikkeld.
Er zijn twee soorten takken: lange takken (takken met onbeperkte groei) en korte takken (takken met beperkte groei).
De hoofdas en lange takken bestaan uit een centrale sifon (grote centrale gloeidraad) van vele langwerpige cilindrische cellen die in een verticale rij staan. De centrale sifon is omgeven door 4-20 kleinere pericentrale cellen of pericentrale sifons.
Bij de meeste soorten is de pericentrale sifon bedekt met 3 lagen corticale cellen. Ze werden gevormd als gevolg van periclinale en anticlinale delingen van de cellen van de pericentrale sifon in de oudere takken.
De corticale cellen worden ook corticale sifons genoemd en zijn parenchymateus van aard. Ze kunnen aanwezig zijn in het onderste deel van de thallus (bijv. P. mollis) of door de hele thallus (bijv. P. crassiuscula).
De takken van Polysiphonia zijn lateraal en monopodiaal. De lange takken (takken met onbeperkte groei) worden lange zijtakken genoemd, terwijl de korte takken (takken met beperkte groei) trichoblasten worden genoemd.
Korte takken of trichoblasten
De trichoblasten zijn uniaxiaal (monosifoon) van structuur en missen pericentrale sifons. Ze zijn spiraalvormig gerangschikt, dichotoom vertakt en fijn haarachtig. Door de afwezigheid van chromatoforen zijn trichoblasten kleurloos.
De trichoblasten ontstaan zowel op de hoofdas als op lange takken. De korte takken zijn bladverliezend. Vandaar dat meerjarige soorten deze takken voor de winter afwerpen en zich in het voorjaar weer ontwikkelen.
Sommige trichoblasten dragen geslachtsorganen en staan bekend als vruchtbare trichoblasten.
Ontwikkeling van trichoblasten
De trichoblast ontwikkelt zich uit een enkele trichoblast initiaal. De initiaal van de trichoblast wordt gedifferentieerd door de schuine deling van de apicale cel. Het is een kleine cel en ligt 2-3 cellen onder de apicale cel.
De kleine trichoblast deelt zich aanvankelijk herhaaldelijk om een dichotoom vertakte, meercellige, eenzijdige, haarachtige trichoblast te vormen.
Lange zijtakken
De lange zijtakken zijn vergelijkbaar met de hoofdas. Ze zijn polysifoon (multiaxiaal) aan de basis en monosifon in de distale delen.
De lange takken ontwikkelen zich in radiale of spiraalvormige symmetrie.
Ontwikkeling van lange takken
De lange takken ontstaan uit de basale cellen van de korte takken. Bij soorten zoals P. violacea komen ze voor als uitgroei van trichoblast-initialen.
De lange takken ontwikkelen zich samen met trichoblasten, en na enkele delingen worden de trichoblasten opzij geschoven, zodat de takken dichotoom uit trichoblasten lijken te ontstaan.
