Bài giảng Chỉ thị sinh học môi trường - Chương 3: Chỉ thị sinh học môi trường nước - Phần năm: Tảo (Algae) - 01 - Nguyễn Thế Nhã

Nội dung text: Bài giảng Chỉ thị sinh học môi trường - Chương 3: Chỉ thị sinh học môi trường nước - Phần năm: Tảo (Algae) - 01 - Nguyễn Thế Nhã

1. 05-Apr-15 3. CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NƯỚC Nội dung chính 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) Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae) Cơ sở của chuỗi thức ăn trong thủy vực Vật liệu sản xuất thạch trắng (agar), iốt Là chỉ thị tốt cho ô nhiễm môi trường (alginate), thuốc bổ trợ giàu protein, vitamin và vi khoáng dùng cho người. Vi tảo được dùng để Giúp giảm thiểu dư thừa dinh dưỡng. Bảo vệ môi trường nuôi thủy sản khi tiêu thụ lượng sản xuất carotenoid, astaxanthin, acid béo muối khoáng dư thừa. không bão hòa Agar: Chất nhầy phơi khô chế từ một số loại Rau Tảo đơn bào được nuôi trồng công nghiệp để tạo ra nguồn thức ăn cho ngành nuôi tôm. câu (Gracilaria sp., Gelidium sp.) thuộc ngành Tảo đỏ (Rhodophyta). Cung cấp ôxy, thức ăn sơ cấp cho cá & động vật thủy sinh khác, nơi đẻ trứng cho cá 1
2. 05-Apr-15 Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae) Vai trò, ý nghĩa của Tảo (Algae) • Tảo silic tạo ra các mỏ diatomid, đó là loại • Agar: Rong câu Gracilaria verrucosa nguyên liệu xốp, nhẹ, mịn được dùng trong nhiều • Rong câu → Xử lý hóa chất → Rửa → Xử lý kiềm → Tẩy ngành công nghiệp. 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 (Algae) Ngành Tảo theo Peter Pancik Câu hỏi: Mẹ tảo lục mong ước gì? Vietsciences- Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Hoài Hà 16/07/2006 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
3. 05-Apr-15 Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo Dạng hình thái 1) Kiểu Monad: Tảo đơn bào, sống đơn độc hay TT Ng. Lân Dũng 2006 ĐH Cần Thơ thành tập đoàn, chuyển động nhờ lông roi 1 Kiểu Monad Đơn bào có roi Monadoide/monadale 2 Kiểu Pamella Palmelloid/capsal/tetras Sorastrum spinulosum 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 Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo 2) Kiểu Pamella: Tảo đơn bào, không có lông roi, 3) Kiểu Hạt: Tảo đơn bào, không có lông sống chung trong bọc chất keo thành tập đoàn roi, sống đơn độc. dạng khối có hình dạng nhất định hoặc không. Các 4) Kiểu Tập đoàn: Các tế bào sống thành tập tế bào trong tập đoàn không phụ thuộc nhau đoàn và giữa các tế bào có liên hệ với nhau nhờ tiếp xúc trực tiếp hay thông qua các sợi sinh chất Gloeocystis sp. Volvox Pediastrum duplex 3
4. 05-Apr-15 Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo 5) Kiểu Sợi: Cấu tạo thành tản (thallus) đa 6) Kiểu Bản: Tản đa bào hình lá do tế bào bào do tế bào chỉ phân đôi theo cùng một mặt sinh trưởng ở đỉnh hay ở gốc phân đôi theo phẳng ngang, sợi có phân nhánh hoặc không. 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 Hình thái và cấu tạo tế bào của Tảo 7) Kiểu Ống: Tản là một ống chứa nhiều 8) Kiểu Cây: Tản dạng sợi hay dạng bản nhân, có dạng sợiphân nhánh hay dạng cây phân nhánh, hoặc có dạng thân- lá- rễ giả. có thân , lá và rễ giả (rhizoid). các tế bào Thường mang cơ quan sinh sản có mức độ thông với nhau vì tuy phân chia nhưng không phân hóa cao. hình thành vách ngăn 4
5. 05-Apr-15 Thực vật hay sinh vật đơn bào? SINH SẢN - Reproduction Plant vs. Protist Tảo là gì? • Sinh sản vô tính: Bào tử động hoặc tĩnh (Spore)  Một tế bào đơn giản – Tảo đơn bào  Sống thành khối lớn • Dạng sinh sản đơn giản, tạo ra các giao tử (gametes)  Nên tạo thành vật có nhiều tế bào  hợp lại thành mô đơn giản • Tuy nhiên cũng có thể có trứng và tế bào tinh  Xem thêm (Nguyễn Lân Dũng, 2006) (sinh sản hữu tính) Trùng roi - Tảo đơn bào dạng roi với 1 tế bào Sinh sản của tảo có roi tự chuyển động được 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 5
6. 05-Apr-15 Nguồn năng lượng Nơi cư trú trên cạn của Tảo • Sinh vật dị dưỡng (Heterotrophic)-Heteron=(khác • Động vật- dị) Trophe=Dinh dưỡng: Tổng hợp chất hữu cơ • Rùa/ba ba, ốc sên, giun, giáp xác, cá sấu , từ chất vô cơ • Đất- • Nhiều nơi khác nhau • Thực vật trên cạn- • Quang hợp • 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 (tiếp) Nơi cư trú trong nước của Tảo Thực vật thủy sinh- • Hồ/đập chứa nước Reservoirs- oBên trong và bên ngoài • Sinh cảnh lý tưởng cho nhóm vi tảo (microalgae) Đầm, phá, ao tù- • Sông, suối, lạch Rivers, Streams, Creeks- oNhiều chất dinh dưỡng • Phân bố rộng Đầm lầy, Bogs, marshes, swamps- • Bùn & cát Mud & Sand- oNhiều chất dinh dưỡng • Có nhiều loài. Suối nước nóng Hot Springs- • Ao, vũng, hào rãnh bên lề đường và hố/vũng oTảo xanh-lục chiếm ưu thế nước trên đá (Ponds, Puddles, Roadside Hồ Lakes- Ditches, & Rock Pools) oTất cả đều có Tảo nổi /phù du (planktonic algae) và tảo sống bám (periphytic) • Tảo được phát tán qua đường không 6
7. 05-Apr-15 Tảo sống phụ sinh/bám (Periphyton) Sinh vật phụ sinh (sống bám) và sinh vật đáy • Bám dính trên giá thể Phụ sinh Epiphytic sinh vật sống bám mà không • Nguồn thức ăn cho cá & ĐVKXS gây hại cho sinh vật khác • Chỉ thị cho chất lượng nước Sinh vật đáy Benthic • Đặc trưng cho mức độ thay đổi tình trạng sinh lý Sống bên trong hoặc trên nền và quần xã sinh vật đáy của thủy vực Chỉ thị ô nhiễm Pollution Indicators: Tảo chỉ thị ô nhiễm: Vì sao tảo là SV chỉ thị tốt? Mục tiêu • Có quần thể lớn trong tự nhiên Đánh giá:  Lượng sinh khối (Biomass) • Có phản ứng nhanh với ô nhiễm môi trường  Loài Species  Thành phần Composition • Có thể định loại đến loài.  Tình trạng sinh học của tập đoàn sinh vật bám • Dễ thu thập mẫu • Có thể chịu đựng tốt hoặc mẫn cảm với tình trạng môi trường đặc trưng nào đó 7
8. 05-Apr-15 Loài chỉ thị ô nhiễm: Tảo chỉ thị ô nhiễm: Phosphorus Phosphorus Dinobryon Pandorina Thay đổi trong tập đoàn Tảo Tình trạng phú dưỡng tăng hay giảm phụ thuộc Scenedesmus vào sinh vật phụ sinh/SV đáy, pH, chế độ nước, Anabaena Schroederia tình trạng gốc . Quy định của Mỹ (Florida) <1mg/L Oscillatoria Một số loài thường bị ảnh hưởng (xem hình sau) Staurastrum Aphanzinomenon Pediastrum Cosmarium Closterium Microcystis Microsterias Phương pháp điều tra (1) Phương pháp điều tra (2) 1.Đánh dấu điểm thu mẫu trong GPS 6.Chuyển tảo ra khỏi chất nền với chổi nylon 2.Gắn nhãn hộp thu mẫu: ghi chép ngày, tên bằng cách chải chúng vào nước của dụng cụ sông suối, địa điểm, số tt mẫu chứa khoảng 3 phút cho đến khi thấy rõ là tảo 3.Chọn chất nền có kích thước sỏi cuội đã được chuyển sang đồ chứa. 4.Đưa chất nền đáy vào khay đã được nhấn 7.Rửa chất nền, chải và nhặt tảo sang dụng cụ xuống nước chứa với 50-100ml. 5.Từ từ đổ hết nước ra khỏi khay thu mẫu 8.Rửa sạch dụng cụ chứa và chuyển mẫu sang túi chứa 9.Kiểm tra nhãn 10.Đưa mẫu vào thùng lạnh 8
9. 05-Apr-15 Xử lý dữ liệu Ảnh mẫu • Sử dụng ảnh mẫu • Công cụ thu thập Cosmarium mẫu Hydrodictyon Chlorella • Kính hiển vi Microspora Thu thập số liệu (1) Thu thập số liệu (2) Loại chất nền của tảo Kỹ thuật thu mẫu Loại chất nền Kỹ thuật thu mẫu Chất nền lớn (không di Đặt ống nhựa có đai sao cho ống Chọn chuyển chất nền đại diện Chất nền cứng di chuyển được) chạm chất nền. Tách tảo đưa vào chuyển được ra khỏi nước, chải hoặc cạo tảo ống nhựa bằng bàn chải đánh răng, ra khỏi giá thể rồi rửa sạch cho bàn chải móng tay hoặc cái nạo. vào lọ chứa. Chuyển tảo ra khỏi ống nhựa bằng Chất nền mềm di chuyển Đặt một phần giá thể mềm ống hút pipette. được (cây) vào dụng cụ chứa cùng Chất bùn lỏng Loose Úp đĩa petri lên chất nền. Đưa chất ít nước. Lắc mạnh và cọ rửa Sediments nền vào đĩa bằng cách luồn lưỡi nhẹ để tách tảo ra khỏi giá thể. bay xuống dưới đĩa petri Tách chất Loại bỏ giá thể ra khỏi dụng cụ nền ra khỏi sông, đưa vào dụng cụ chứa tảo. chứa. Tảo được tách ra bằng thìa, kẹp hay ống hút 9
10. 05-Apr-15 Tài liệu tham khảo Đám tảo khổng lồ bao vây Nam Cực 1.) Periphyton as Biological Indicators Với chiều dài lên tới 200km, một đám n.html tảo dọc theo bờ biển Nam Cực lớn 2.)Rapid Bioassessment Protocols For Use in đến nỗi vệ tinh nhân tạo có thể phát Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, hiện nó từ trên vũ trụ. Benthic Macro-invertebrates, and Fish Second Edition Xem chi tiết Loài tảo độc màu đỏ có tên Lingulodinium polyedrum, gây chết cho cá và động vật có vỏ và (ảnh: Kai Schumann) 10
11. 05-Apr-15 • 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 MỘT SỐ bài viết về THỦY TRIỀU ĐỎ Hình ảnh THỦY TRIỀU ĐỎ Danh sách bài viết "Thủy triều đỏ" hay sự "nở hoa" của tảo làm nước biển màu đỏ, có khi màu THỦY TRIỀU ĐỎ Ở BÌNH THUẬN xanh, màu xám hoặc màu cám gạo Hiện tượng "nở hoa" thường đồng TTĐ Ở QUẢNG ĐÔNG hành với sự giảm thiểu nhanh chóng hàm lượng ô-xy trong nước, làm chết nhiều loài sinh vật. 11
12. 05-Apr-15 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 12
13. 05-Apr-15 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 13
14. 05-Apr-15 Xử lý tảo và vi khuẩn ở hồ Gươm bằng Tảo lam đe dọa ao hồ nước Anh sóng siêu âm? Xem chi tiết 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 14