Chỉ thị sinh học môi trường nước: Bài giảng về Tảo (Phần 5) của GS.TS. Nguyễn Thế Nhã

05-Apr-15

Nội dung chính

3. CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NƯỚC PHẦN NĂM – TẢO (ALGAE) - 01

1. Vai trò, ý nghĩa của tảo 2. Khái quát về tảo (Algae) 3. Thực vật bám (Periphyton) 4. Tảo là sinh vật chỉ thị (Algae as Indicators)

Nguyễn Thế Nhã 0912.202.305 nhanguyenthe@gmail.com

Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae)

Vật

liệu sản xuất thạch trắng (agar), iốt (alginate), thuốc bổ trợ giàu protein, vitamin và vi khoáng dùng cho người. Vi tảo được dùng để sản xuất carotenoid, astaxanthin, acid béo không bão hòa...

ra nguồn thức ăn cho ngành nuôi tôm.

Cơ sở của chuỗi thức ăn trong thủy vực Là chỉ thị tốt cho ô nhiễm môi trường Giúp giảm thiểu dư thừa dinh dưỡng. Bảo vệ môi trường nuôi thủy sản khi tiêu thụ lượng muối khoáng dư thừa. Tảo đơn bào được nuôi trồng công nghiệp để tạo

vật thủy sinh khác, nơi đẻ trứng cho cá

Agar: Chất nhầy phơi khô chế từ một số loại Rau câu (Gracilaria sp., Gelidium sp.) thuộc ngành Tảo đỏ (Rhodophyta). Cung cấp ôxy, thức ăn sơ cấp cho cá & động

1 05-Apr-15

Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae)

• http://www.techmartvietnam.vn/Default.aspx?tabid=280&action=detail&productid=34584 • Agar: Rong câu Gracilaria verrucosa • Rong câu → Xử lý hóa chất → Rửa → Xử lý kiềm → Tẩy bằng chất hoạt động bề mặt → Tẩy màu → Ngâm muối acetat → Nấu chiết → Xử lý trợ lọc → Dịch lọc → Định hình → Loại nước → Làm khô → Nghiền bột → Bao gói.

Tảo silic tạo ra các mỏ diatomid, đó là loại nguyên liệu xốp, nhẹ, mịn được dùng trong nhiều ngành công nghiệp.

Tảo (Algae)

Ngành Tảo theo Peter Pancik http://www.thallobionta.czm.sk Vietsciences- Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Hoài Hà 16/07/2006

Câu hỏi: Mẹ tảo lục mong ước gì? Trả lời: Mong rằng những đứa con gái của mình

Vi tảo thuộc các ngành sau đây:

nhanh lớn và cưới được anh váng ao hồ

1. Ngành Tảo lục (Chlorophyta): 2. Ngành Tảo lông roi lệch (Heterokontophyta)

3. Ngành Tảo mắt (Euglenophyta): 4. Ngành Tảo đỏ (Rhodophyta):

2 05-Apr-15

Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo

Dạng hình thái

1) Kiểu Monad: Tảo đơn bào, sống đơn độc hay thành tập đoàn, chuyển động nhờ lông roi

Ng. Lân Dũng…2006 ĐH Cần Thơ

1 Kiểu Monad

Đơn bào có roi

Monadoide/monadale

Sorastrum spinulosum

2 Kiểu Pamella

Palmelloid/capsal/tetras poral

3 Kiểu hạt

Hạt

Coccoid

4 Kiểu tập đoàn

Colonial Forms

5 Kiểu sợi

Sợi

Filamentous

6 Kiểu bản

Bản

Thallose Forms

7 Kiểu ống

Ống

A Siphonaceous Form

8 Kiểu cây

Phaeophyta

Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo

2) Kiểu Pamella: Tảo đơn bào, không có lông roi, sống chung trong bọc chất keo thành tập đoàn dạng khối có hình dạng nhất định hoặc không. Các tế bào trong tập đoàn không phụ thuộc nhau

3) Kiểu Hạt: Tảo đơn bào, không có lông roi, sống đơn độc. 4) 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

Volvox

Gloeocystis sp.

Pediastrum duplex

3 05-Apr-15

Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo

5) Kiểu Sợi: Cấu tạo thành tản (thallus) đa bào do tế bào chỉ phân đôi theo cùng một mặt phẳng ngang, sợi có phân nhánh hoặc không.

6) Kiểu Bản: Tản đa bào hình lá do tế bào sinh trưởng ở đỉnh hay ở gốc phân đôi theo các mặtphẳng cả ngang lẫn dọc. Bản cấu tạo bởi một hay nhiều lớp tế bào.

Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo

8) Kiểu Cây: Tản dạng sợi hay dạng bản phân nhánh, hoặc có dạng thân- lá- rễ giả. Thường mang cơ quan sinh sản có mức độ phân hóa cao.

7) Kiểu Ống: Tản là một ống chứa nhiều nhân, có dạng sợiphân nhánh hay dạng cây có thân , lá và rễ giả (rhizoid). các tế bào thông với nhau vì tuy phân chia nhưng không hình thành vách ngăn

4 05-Apr-15

SINH SẢN - Reproduction

• Sinh sản vô tính: Bào tử động hoặc tĩnh

Thực vật hay sinh vật đơn bào? Plant vs. Protist Tảo là gì?

(Spore)

• Dạng sinh sản đơn giản, tạo ra các giao tử

(gametes)

• Tuy nhiên cũng có thể có trứng và tế bào tinh

(sinh sản hữu tính)

 Một tế bào đơn giản – Tảo đơn bào  Sống thành khối lớn  Nên tạo thành vật có nhiều tế bào  hợp lại thành mô đơn giản  Xem thêm (Nguyễn Lân Dũng, 2006)

Sinh sản của tảo

Trùng roi - Tảo đơn bào dạng roi với 1 tế bào có roi tự chuyển động được

Why did the algae fail math?

He divided when mutliplying

Câu hỏi: Tại sao Tảo trượt môn toán? Trả lời: Khi phải nhân Tảo lại chia

5 05-Apr-15

Nguồn năng lượng

Nơi cư trú trên cạn của Tảo

• Động vật-

• Đất-

• Rùa/ba ba, ốc sên, giun, giáp xác, cá sấu…,

• Sinh vật dị dưỡng (Heterotrophic)-Heteron=(khác dị) Trophe=Dinh dưỡng: Tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ • Nhiều nơi khác nhau • Thực vật trên cạn-

• Đá-

• Quang hợp • Nấm có địa y, phía khuất bóng của cây, lá mục (rừng mưa), hang hốc trong cây, cây nắp ấm

• Bên trong và bên ngoài đá

Nơi cư trú trong nước của Tảo (tiếp)

Nơi cư trú trong nước của Tảo

oBên trong và bên ngoài

• Sinh cảnh lý tưởng cho nhóm vi tảo (microalgae) • Sông, suối, lạch Rivers, Streams, Creeks-

• Hồ/đập chứa nước Reservoirs- Thực vật thủy sinh-

• Phân bố rộng

oNhiều chất dinh dưỡng

Đầm, phá, ao tù-

• Có nhiều loài.

Đầm lầy, Bogs, marshes, swamps- • Bùn & cát Mud & Sand-

oNhiều chất dinh dưỡng Suối nước nóng Hot Springs- oTảo xanh-lục chiếm ưu thế

• Ao, vũng, hào rãnh bên lề đường và hố/vũng

oTất cả đều có Tảo nổi /phù du (planktonic

Hồ Lakes-

nước trên đá (Ponds, Puddles, Roadside Ditches, & Rock Pools) • Tảo được phát tán qua đường không

algae) và tảo sống bám (periphytic)

6 05-Apr-15

Tảo sống phụ sinh/bám (Periphyton)

• Bám dính trên giá thể

• Nguồn thức ăn cho cá & ĐVKXS

Sinh vật phụ sinh (sống bám) và sinh vật đáy Phụ sinh Epiphytic sinh vật sống bám mà không gây hại cho sinh vật khác

• Chỉ thị cho chất lượng nước

Sinh vật đáy Benthic

Sống bên trong hoặc trên nền đáy của thủy vực

và quần xã sinh vật

• Đặc trưng cho mức độ thay đổi tình trạng sinh lý

Tảo chỉ thị ô nhiễm: Mục tiêu

Đánh giá:

Chỉ thị ô nhiễm Pollution Indicators: Vì sao tảo là SV chỉ thị tốt? • Có quần thể lớn trong tự nhiên

• Có phản ứng nhanh với ô nhiễm môi trường

• Có thể định loại đến loài.  Lượng sinh khối (Biomass)  Loài Species  Thành phần Composition  Tình trạng sinh học của tập đoàn sinh vật bám

• Dễ thu thập mẫu

môi trường đặc trưng nào đó

• Có thể chịu đựng tốt hoặc mẫn cảm với tình trạng

7 05-Apr-15

Tảo chỉ thị ô nhiễm: Phosphorus

Loài chỉ thị ô nhiễm: Phosphorus

Pandorina

Dinobryon

Scenedesmus

Schroederia

Anabaena

Oscillatoria

Staurastrum

Thay đổi trong tập đoàn Tảo Tình trạng phú dưỡng tăng hay giảm phụ thuộc vào sinh vật phụ sinh/SV đáy, pH, chế độ nước, tình trạng gốc….

Aphanzinomenon

Pediastrum

Cosmarium

Microcystis

Closterium

Microsterias

Quy định của Mỹ (Florida) <1mg/L Một số loài thường bị ảnh hưởng (xem hình sau)

Phương pháp điều tra (1)

Phương pháp điều tra (2)

sông suối, địa điểm, số tt mẫu

bằng cách chải chúng vào nước của dụng cụ chứa khoảng 3 phút cho đến khi thấy rõ là tảo đã được chuyển sang đồ chứa.

3.Chọn chất nền có kích thước sỏi cuội 4.Đưa chất nền đáy vào khay đã được nhấn

6.Chuyển tảo ra khỏi chất nền với chổi nylon 1.Đánh dấu điểm thu mẫu trong GPS 2.Gắn nhãn hộp thu mẫu: ghi chép ngày, tên

xuống nước

chứa với 50-100ml.

túi chứa

7.Rửa chất nền, chải và nhặt tảo sang dụng cụ 5.Từ từ đổ hết nước ra khỏi khay thu mẫu 8.Rửa sạch dụng cụ chứa và chuyển mẫu sang

9.Kiểm tra nhãn 10.Đưa mẫu vào thùng lạnh

8 05-Apr-15

Xử lý dữ liệu

Ảnh mẫu

Cosmarium

mẫu

Hydrodictyon

Chlorella

• Sử dụng ảnh mẫu • Công cụ thu thập

Microspora

• Kính hiển vi

Thu thập số liệu (2)

Thu thập số liệu (1)

Loại chất nền của tảo Kỹ thuật thu mẫu

Loại chất nền Chất nền lớn (không di chuyển được)

Chất nền cứng di chuyển được

Chọn chuyển chất nền đại diện ra khỏi nước, chải hoặc cạo tảo ra khỏi giá thể rồi rửa sạch cho vào lọ chứa.

Kỹ thuật thu mẫu Đặt ống nhựa có đai sao cho ống chạm chất nền. Tách tảo đưa vào ống nhựa bằng bàn chải đánh răng, bàn chải móng tay hoặc cái nạo. Chuyển tảo ra khỏi ống nhựa bằng ống hút pipette.

Chất nền mềm di chuyển được

Chất bùn lỏng Loose Sediments

Đặt một phần giá thể mềm (cây) vào dụng cụ chứa cùng ít nước. Lắc mạnh và cọ rửa nhẹ để tách tảo ra khỏi giá thể. Loại bỏ giá thể ra khỏi dụng cụ chứa tảo.

Úp đĩa petri lên chất nền. Đưa chất nền vào đĩa bằng cách luồn lưỡi bay xuống dưới đĩa petri Tách chất nền ra khỏi sông, đưa vào dụng cụ chứa. Tảo được tách ra bằng thìa, kẹp hay ống hút

9 05-Apr-15

Tài liệu tham khảo

1.) Periphyton as Biological Indicators http://www.epa.gov/bioindicators/html/periphyto

Đám tảo khổng lồ bao vây Nam Cực Với chiều dài lên tới 200km, một đám tảo dọc theo bờ biển Nam Cực lớn đến nỗi vệ tinh nhân tạo có thể phát hiện nó từ trên vũ trụ. Xem chi tiết

n.html 2.)Rapid Bioassessment Protocols For Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macro-invertebrates, and Fish Second Edition http://www.epa.gov/owow/monitoring/rbp/

Loài tảo độc màu đỏ có tên Lingulodinium polyedrum, gây chết cho cá và động vật có vỏ và… (ảnh: Kai Schumann)