Sinh học - Chỉ thị sinh học môi trường nước phần năm – Tảo (algae) - 01

05-Apr-15 1 3. CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NƯỚC PHẦN NĂM – TẢO (ALGAE) - 01 Nguyễn Thế Nhã 0912.202.305 nhanguyenthe@gmail.com Nội dung chính 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) Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae) 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 ra nguồn thức ăn cho ngành nuôi tôm. Cung cấp ôxy, thức ăn sơ cấp cho cá & động vật thủy sinh khác, nơi đẻ trứng cho cá 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... Agar: Chất nhầy phơi khô chế từ một số loại Rau câu (Gracilaria sp., Gelidium sp.) thuộc ngành Tảo đỏ (Rhodophyta). 05-Apr-15 2 Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae) • • 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. Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae) Tảo silic tạo ra các mỏ diatomid, đó là loại nguyên liệu xốp, nhẹ, mịn được dùng trong nhiều ngành công nghiệp. Tảo (Algae) Câu hỏi: Mẹ tảo lục mong ước gì? Trả lời: Mong rằng những đứa con gái của mình nhanh lớn và cưới được anh váng ao hồ Vi tảo thuộc các ngành sau đây: 1. Ngành Tảo lục (Chlorophyta): 2. Ngành Tảo lông roi lệch (Heterokontophyta) 3. Ngành Tảo mắt (Euglenophyta): 4. Ngành Tảo đỏ (Rhodophyta): Ngành Tảo theo Peter Pancik Vietsciences- Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Hoài Hà 16/07/2006 05-Apr-15 3 Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo TT Dạng hình thái Ng. Lân Dũng2006 ĐH Cần Thơ 1 Kiểu Monad Đơn bào có roi Monadoide/monadale 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 1) Kiểu Monad: Tảo đơn bào, sống đơn độc hay thành tập đoàn, chuyển động nhờ lông roi Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo Sorastrum spinulosum 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 Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo Gloeocystis sp. Pediastrum duplex Volvox 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 Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo 05-Apr-15 4 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. Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo 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 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 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. Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo 05-Apr-15 5 Thực vật hay sinh vật đơn bào? Plant vs. Protist Tảo là gì?  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 - Reproduction • Sinh sản vô tính: Bào tử động hoặc tĩnh (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) Trùng roi - Tảo đơn bào dạng roi với 1 tế bào có roi tự chuyển động được Sinh sản của tảo Câu hỏi: Tại sao Tảo trượt môn toán? Why did the algae fail math? Trả lời: Khi phải nhân Tảo lại chia He divided when mutliplying 05-Apr-15 6 Nguồn năng lượng • Sinh vật dị dưỡng (Heterotrophic)-Heteron=(khác dị) Trophe=Dinh dưỡng: Tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ • Quang hợp Nơi cư trú trên cạn của Tảo • Động vật- • Rùa/ba ba, ốc sên, giun, giáp xác, cá sấu, • Đất- • Nhiều nơi khác nhau • Thực vật trên cạn- • Nấm có địa y, phía khuất bóng của cây, lá mục (rừng mưa), hang hốc trong cây, cây nắp ấm • Đá- • Bên trong và bên ngoài đá Nơi cư trú trong nước của Tảo Thực vật thủy sinh- oBên trong và bên ngoài Đầm, phá, ao tù- oNhiều chất dinh dưỡng Đầm lầy, Bogs, marshes, swamps- oNhiều chất dinh dưỡng Suối nước nóng Hot Springs- oTảo xanh-lục chiếm ưu thế Hồ Lakes- oTất cả đều có Tảo nổi /phù du (planktonic algae) và tảo sống bám (periphytic) Nơi cư trú trong nước của Tảo (tiếp) • Hồ/đập chứa nước Reservoirs- • Sinh cảnh lý tưởng cho nhóm vi tảo (microalgae) • Sông, suối, lạch Rivers, Streams, Creeks- • Phân bố rộng • Bùn & cát Mud & Sand- • Có nhiều loài. • Ao, vũng, hào rãnh bên lề đường và hố/vũng nước trên đá (Ponds, Puddles, Roadside Ditches, & Rock Pools) • Tảo được phát tán qua đường không 05-Apr-15 7 Tảo sống phụ sinh/bám (Periphyton) • Bám dính trên giá thể • Nguồn thức ăn cho cá & ĐVKXS • Chỉ thị cho chất lượng nước • Đặc trưng cho mức độ thay đổi tình trạng sinh lý và quần xã sinh vật 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 Sinh vật đáy Benthic Sống bên trong hoặc trên nền đáy của thủy vực 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. • Dễ thu thập mẫu • Có thể chịu đựng tốt hoặc mẫn cảm với tình trạng môi trường đặc trưng nào đó Tảo chỉ thị ô nhiễm: Mục tiêu Đánh giá:  Lượng sinh khối (Biomass)  Loài Species  Thành phần Composition  Tình trạng sinh học của tập đoàn sinh vật bám 05-Apr-15 8 Tảo chỉ thị ô nhiễm: Phosphorus 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. Quy định của Mỹ (Florida) <1mg/L Một số loài thường bị ảnh hưởng (xem hình sau) Loài chỉ thị ô nhiễm: Phosphorus Anabaena Aphanzinomenon Dinobryon Scenedesmus Pediastrum Closterium Cosmarium Oscillatoria Schroederia Staurastrum Pandorina Microcystis Microsterias Phương pháp điều tra (1) 1.Đánh dấu điểm thu mẫu trong GPS 2.Gắn nhãn hộp thu mẫu: ghi chép ngày, tên sông suối, địa điểm, số tt mẫu 3.Chọn chất nền có kích thước sỏi cuội 4.Đưa chất nền đáy vào khay đã được nhấn xuống nước 5.Từ từ đổ hết nước ra khỏi khay thu mẫu Phương pháp điều tra (2) 6.Chuyển tảo ra khỏi chất nền với chổi nylon 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. 7.Rửa chất nền, chải và nhặt tảo sang dụng cụ chứa với 50-100ml. 8.Rửa sạch dụng cụ chứa và chuyển mẫu sang túi chứa 9.Kiểm tra nhãn 10.Đưa mẫu vào thùng lạnh 05-Apr-15 9 Xử lý dữ liệu • Sử dụng ảnh mẫu • Công cụ thu thập mẫu • Kính hiển vi Ảnh mẫu Hydrodictyon Chlorella Microspora Cosmarium Thu thập số liệu (1) Loại chất nền của tảo Kỹ thuật thu mẫu 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. Chất nền mềm di chuyển được 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. Thu thập số liệu (2) Loại chất nền Kỹ thuật thu mẫu Chất nền lớn (không di chuyển được) 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 bùn lỏng Loose Sediments 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 05-Apr-15 10 Tài liệu tham khảo 1.) Periphyton as Biological Indicators n.html 2.)Rapid Bioassessment Protocols For Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macro-invertebrates, and Fish Second Edition 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 Đám tảo khổng lồ bao vây Nam Cực Loài tảo độc màu đỏ có tên Lingulodinium polyedrum, gây chết cho cá và động vật có vỏ và (ảnh: Kai Schumann) 05-Apr-15 11 • Nước biển bỗng đỏ rực, sau chuyển sang xanh thẫm, rồi đen ngòm như nước cống. • Cua, cá chết la liệt, san hô chết bạc trắng; rong biển, cỏ biển cũng chết. Hầu hết sinh vật biển bị tiêu diệt sau đó mùi hôi thối bốc lên • Đó là "thủy triều đỏ“ ở biển Bình Thuận.. "Thủy triều đỏ" hay sự "nở hoa" của tảo làm nước biển màu đỏ, có khi màu xanh, màu xám hoặc màu cám gạo... Hiện tượng "nở hoa" thường đồng hành với sự giảm thiểu nhanh chóng hàm lượng ô-xy trong nước, làm chết nhiều loài sinh vật. MỘT SỐ bài viết về THỦY TRIỀU ĐỎ Hình ảnh THỦY TRIỀU ĐỎ Danh sách bài viết THỦY TRIỀU ĐỎ Ở BÌNH THUẬN TTĐ Ở QUẢNG ĐÔNG 05-Apr-15 12 Kế hoạch ngăn chặn sự ấm lên toàn cầu có thể dẫn đến tình trạng tảo độc nở hoa • Trong hơn 20 năm qua, các nhà khoa học đã tranh luận rằng liệu việc bổ sung thêm sắt vào biển có thể giữ cacbon đioxit hiệu quả trong khí quyển bằng cách dẫn đến sự tăng trưởng nhanh chóng của thực vật phù du hay không, một loại thực vật đại dương nhỏ hấp thụ khí nhà kính từ không khí. • Nghiên cứu gần đây cho thấy đưa nhiều sắt vào đại dương cũng có thể gây ra một sự phát triển bùng nổ của tảo độc. Bãi biển nổi tiếng Qingdao, tỉnh Shandong TQ, bị đe dọa bởi nạn tảo xanh nhưng có vẻ như không ngăn cản được khách du lịch tới nghỉ ở đây. 7.400 dặm vuông bị phủ bởi tảo Đó là loài tảo Enteromorpha prolifera. Theo báo China Daily khu vực nhiễm tảo có kích thước 70x100m 05-Apr-15 13 Tảo lam đe dọa hồ Xuân Hương (Đà lạt) Xem phim Dòng sông 5 màu 01 Dòng sông 5 màu 02 Dòng sông 5 màu 03 Dòng sông 5 màu 04 Dòng sông 5 màu 05 05-Apr-15 14 Xử lý tảo và vi khuẩn ở hồ Gươm bằng sóng siêu âm? Xem chi tiết Tảo lam đe dọa ao hồ nước Anh Xem chi tiết ALGAE BLOOM – TẢO “NỞ HOA” PHIM VỀ HIỆN TƯỢNG TẢO “NỞ HOA” Phim 01: Hiện tượng thủy triều đỏ Phim 02: “Sông đỏ” ở Ấn Độ Phim 03: Tảo nở hoa – Big Picture Phim 04: Tảo nở hoa ở Ban căng Phim 05: Algae Bloom Lake Erie Phim 06: TT đỏ bờ biển Bondi Phim 07: Tảo xanh “nở hoa” ở Trung Quốc Phim 08: Sông bất ngờ chuyển màu đỏ ở TQ