Бурые водоросли

Цитология

Клетки водорослей (за исключением амёбоидного типа) покрыты клеточной стенкой или клеточной оболочкой. Стенка находится снаружи мембраны клетки, обычно содержит структурный компонент (например, целлюлозу) и аморфный матрикс (например, пектиновые или агаровые вещества); также в ней могут быть дополнительные слои (например, спорополлениновый слой у хлореллы). Клеточная оболочка представляет собой или внешний кремнийорганический панцирь (у диатомей и некоторых других охрофитовых), или уплотнённый верхний слой цитоплазмы (плазмалемму), в котором могут быть дополнительные структуры, например, пузырьки, пустые или с целлюлозными пластинками (своеобразный панцирь, тека, у динофлагеллятов). Если клеточная оболочка пластичная, клетка может быть способна к так называемому метаболическому движению — скольжению за счёт небольшого изменения формы тела.

Фотосинтезирующие (и «маскирующие» их) пигменты находятся в особых пластидах — хлоропластах. Хлоропласт имеет две (красные, зелёные, харовые водоросли), три (эвглены, динофлагелляты) или четыре (охрофитовые водоросли) мембраны. Также он имеет собственный сильно редуцированный генетический аппарат, что позволяет предположить его симбиогенез (происхождение от захваченной прокариотной или, у гетероконтных водорослей, эукариотной клетки). Внутренняя мембрана выпячивается внутрь, образуя складки — тилакоиды, собранные в стопки — граны: монотилакоидные у красных и синезелёных, двух- и больше у зелёных и харовых, трёхтилакоидные у остальных. На тилакоидах, собственно, и расположены пигменты. Хлоропласты у водорослей имеют различную форму (мелкие дисковидные, спиралевидные, чашевидные, звёздчатые и т. д.).

У многих в хлоропласте имеются плотные образования — пиреноиды.

Продукты фотосинтеза, в данный момент излишние, сохраняются в форме различных запасных веществ: крахмала, гликогена, других полисахаридов, липидов. Помимо прочего липиды, будучи легче воды, позволяют держаться на плаву планктонным диатомовым с их тяжёлым панцирем. В некоторых водорослях образуются газовые пузыри, также обеспечивающие водоросли подъёмную силу.

Возможные опасности от употребления

Отличительные особенности бурых водорослей

Все бурые водоросли — исключительно многоклеточные организмы. Различия между ними, а также их родственниками Гетероконтами и растениями очевидны. Бурые водоросли:

содержат хлорофилл a и c;
кроме хлорофилла у них есть и другие пигменты — ксантофиллы (фукоксантин (перекрывает все другие окраски и делает талломы зеленовато-оливковыми или бурыми), виолаксантин и диатоксантин) и каратиноиды. Такой набор пигментов позволяет бурым водорослям осуществлять фотосинтез на разных уровнях глубины океана (до 30 м), улавливая сине-зелёную часть спектра. Красная часть спектра, за счёт которой работает хлорофилл, проникает в воду только до глубины в 12 м;
мембраны пластид бурых водорослей объединяются в гранеподобные стопки. Пластиды (хроматофоры) всегда мелкие в виде дисков или зёрен, покрыты тремя мембранами;
запасным веществом является ламинарин (полимер глюкозы), маннитол (шестиатомный спирт) или жиры, но не крахмал. Ламинарин составляет до 34% массы тела некоторых бурых водорослей;
клеточные стенки содержат целлюлозу и альгиновую кислоту — необычный полимер D-маннуроновой кислоты и L-гулуроновой кислоты, не встречающихся в других водорослях. Из-за альгиновой кислоты стенки водорослей липкие и слизистые, они слипаются, формируя из них своеобразные компактные тела. Слизь помогает удерживать воду и препятствует обезвоживанию талломов видов, обитающих на литорали;
обмен газов, питательных веществ и удаление продуктов обмена они осуществляют путём диффузии всеми поверхностными клетками тела;
некоторые виды имеют четыре типа тканей: кору, меристодерму, промежуточную и проводящую. В клетках промежуточной ткани накапливаются продукты ассимиляции. В центре тела расположен цилиндр из трубчатых клеток с отверстиями, похожих на ситовидные трубки высших растений.Трубчатые клетки осуществляют дальний транспорт углеводов в организме водорослей, существуют они временно, заменяясь новыми, образующимися из паренхимы. Более просто устроенные бурые водоросли снаружи тела имеют фотосинтезирующую (основную) ткань, а внутри бесцветные клетки, основные функции которых — механическая поддержка и транспорт продуктов фотосинтеза;
подвижные стадии (зооспоры и гаметы) имеют форму от грушевидной до веретеновидной и несут чаще всего по 2 жгутика неравной длины. Оба жгутика заканчиваются тонким волосовидным придатком, встречающимся ещё только у жёлто-зелёных водорослей;
вблизи жгутиков в буром хроматофоре находится один, изредка несколько, красно-коричневых глазков. Вблизи глазка расположено вздутие, которое возможно действует как фоторецептор;
в пластинках многих из них имеются воздушные пузыри — пневматофоры, удерживающие их «стволы» в вертикальном положении.

Ткани настоящих растений и бурых водорослей не гомологичны друг другу. Они являются примером конвергентной эволюции от общего предка. Предполагают, что этим предком был одноклеточный нефотосинтезирующий простейший организм.

Большинство бурых водорослей обитает в стабильных относительно освещения, питательных веществ и температуры условиях. Им не нужны большие энергетические запасы. Но есть и такие, которые обитают в сезонных местообитаниях. Им нужны большие энергетические ресурсы. Например большие тела ламинарии состоят из трёх частей:

удерживающих дисков или ризоидов («корней»);
кауллоидов («стеблей»), которые могут быть многолетними (некоторые из них живут не менее 17 лет);
однолетних фотосинтезирующих лопастей — филлоидов («листьев»). Когда однолетние фотоавтотрофные части отмирают, водоросли питаются за счёт запасных веществ.

Внешнее строение ламинарии

Навигация по записям

Харовые водоросли

Харовые водоросли (или харофиты) — высокоорганизованная группа пресноводных водорослей длиной от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров, по внешнему виду похожих на высшие растения — хвощи.

Местообитание: чистые пресные водоемы с жесткой водой, насыщенной растворимыми солями кальция, на глубине 1-5 и более метров; образуют заросли на илистом или песчаном дне.

Особенности строения: тело мутовчато разветвленное, его главная ось («стебель») расчленена узлами на длинные (до 1 м) междоузлия. Каждое междоузлие образовано одной длинной многоядерной клеткой, часто покрытой коркой. От каждого узла отходит по четыре и более боковых побегов («листьев»). Органы прикрепления таллома к субстрату — нитевидные ризоиды. Хроматофоры содержат хлорофиллы а и b и каротиноиды. Запасный продукт — крахмал.

Размножение:
■ бесполое — клубеньками или участками таллома; споры не образуются;
■ половой процесс — оогамный.

Органы полового размножения — многоклеточные; мужские — антеридии (в которых развивается по несколько сотен двужгутиковых сперматозоидов) и женские — оогонии (в каждом из них образуется одна яйцеклетка). Сперматозоиды проникают к яйцеклетке через щель в оогонии. После оплодотворения развивается ооспора (зигота) с толстой оболочкой, которая прорастает после периода покоя.

Общая характеристика водорослей

Водоросли — это многоклеточные, преимущественно водные, эукариотические фотосинтезирующие организмы, которые не имеют тканей или тело которых не дифференцировано на вегетативные органы (т.е. относящиеся к подцарству низших растений).

❖ Систематические отделы водорослей (различаются по струк туре таллома, набору фотосинтезирующих пигментов и запасных питательных веществ, особенностям размножения и циклов развития, местообитанию и т. п.): ■ Золотистые; ■ Зеленые (примеры: спирогира, улотрикс); ■ Красные (примеры: порфира, филлофора); ■ Бурые (примеры: лессония, фукус); ■ Харовые (примеры: хара, нителла); ■ Диатомовые (пример: ликмофора) и др. Количество видов водорослей — более 40 тыс.

❖ Среда обитания водорослей: пресные и соленые водоемы, влажная почва, кора деревьев, горячие источники, ледники и т.д.

❖ Экологические группы водорослей: планктонные, бентосные (подробно), наземные, почвенные и др.

Планктонные формы представлены зелеными, золотистыми и желто-зелеными водорослями, имеющими специальные приспособления для облегчения переноса водой: уменьшающие плотность организмов (газовые вакуоли, включения липидов, студенистую консистенцию) и увеличивающие их поверхность (разветвленные выросты, приплюснутую или вытянутую форму тела и др.).

Бентосные формы обитают на дне водоемов или обволакивают находящиеся в воде предметы; к субстрату прикрепляются ризоидами, базальными дисками и присосками. В морях и океанах они представлены преимущественно бурыми и красными водорослями, а в пресных водоемах — всеми отделами водорослей, кроме Бурых. Бентосные водоросли содержат крупные хло-ропласты с высоким содержанием хлорофилла.

Наземные, или воздушные, водоросли (это обычно Зеленые или Желто-зеленые водоросли) образуют налеты и пленки различного цвета на коре деревьев, влажных камнях и скалах, заборах, крышах домов, на поверхности снега и льда и т.п. При недостатке влаги наземные водоросли пропитываются органическими и неорганическими веществами.

Почвенные водоросли (в основном Желто-зеленые, Золотистые и Диатомовые) живут в толще почвенного слоя на глубине до 1-2 м.

Зеленые водоросли

❖ Спирогира

■ Местообитание: пресные стоячие и медленно текущие водоемы, где она образует тину ярко-зеленого цвета; распространена в Беларуси.

■ Форма тела: тонкая нитевидная; клетки расположены в один ряд.

■ Особенности строения клетки — цилиндрической формы с хорошо выраженной клеточной стенкой; покрыты пектиновой оболочкой и слизистым чехлом. Хроматофор лентовидный, спирально закрученный. Вакуоль занимает большую часть клетки. Ядро расположено в центре и соединяется тяжами с пристенной цитоплазмой; содержит гаплоидный набор хромосом.

■ Размножение: бесполое осуществляется путем разрыва нити на короткие участки; спорообразование отсутствует. Половой процесс — конъюгация. При этом две нити водорослей обычно располагаются параллельно друг другу и срастаются при помощи копуляционных выростов или мостиков. Затем оболочки клеток в местах соприкосновения нитей растворяются, образуя сквозной канал, через который содержимое одной из клеток перемещается в клетку другой нити и сливается с ее протопластом, образуя зиготу с плотной оболочкой. Зигота делится мей-озом; образуются 4 ядра, три из них погибают; из оставшейся клетки после периода покоя развивается взрослая особь.

❖ Улотрикс

■ Местообитание: пресные, реже морские и солоноватые водоемы, почва;

■ — сложный, с чередованием полового и бесполого поколений: многоклеточный гаметофит (половое поколение, формирующее гаметы) сменяется одноклеточным спорофитом (бесполым поколением, способным образовывать споры).

■ Форма тела гаметофита: нитевидная, неразветвленная; в водоемах формирует ярко-зеленые кустики высотой около 10 см.

■ Особенности строения гаметофита: клетки -цилиндрической формы, покрыты толстой целлюлозной оболочкой, расположены в один ряд. Нити таллома прикрепляются к субстрату бесцветной конической базальной клеткой, выполняющей функции ризоида. Все клетки, кроме базальной, способны делиться, обусловливая непрерывное нарастание таллома. Хроматофор имеет вид пластинки, образующей незамкнутый поясок или кольцо (цилиндр) вдоль клеточной стенки.

■ Строение спорофита: спорофит образован одной безжгутико-вой клеткой, которая представляет собой зиготу, окруженную плотной оболочкой и снабженную слизистой ножкой, которой спорофит прикрепляется к субстрату.

■ Размножение:— бесполое — путем распада нити на короткие участки или путем образования жгутиковых зооспор (в одной клетке образуются 4 зооспоры);половой процесс — изогамный; после оплодотворения зигота плавает, затем оседает на дно, теряет жгутики и образует спорофит. После периода покоя ядро спорофита делится, образуются зооспоры, которые затем прорастают.

Тело

Польза аквариумных растений

Для жизнедеятельности подводных обитателей большое значение имеют водоросли в аквариуме. Виды, фото которых мы представим ниже, выполняют несколько важных функций. Они создают особую биосистему аквариума, очищают воду от вредных веществ, служат естественным интерьером и «роддомом» для мальков, рыбок, улиток, креветок, дополнительным кормом для многих подводных обитателей и наконец просто украшают дом: с ними ваш домашний водоем будет выглядеть естественно и эстетично.

Зачастую опытные любители рыб добиваются поразительного биологического равновесия с помощью растений в аквариуме. У них даже отпадает необходимость в фильтрации воды и механической аэрации. Правда, чтобы осуществить это, необходимо хорошо знать водоросли для аквариума. Фото и название этих растений часто публикуют специальные издания для начинающих любителей наблюдений за подводным миром.

Отдел Золотистые водоросли (Chrysophyta)

Микроскопические или мелкие (до 2 см длины) организмы золотисто-желтого цвета, обитающие в соленых и пресных водоемах по всему земному шару. Имеются одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. В России известно около 300 видов из 70 родов. Хроматофоры обычно золотисто-желтые или бурые. Они содержат хлорофиллы а и с, а также каротиноиды и фукоксантин. В качестве запасных веществ откладывается хризоламинарин и масло. Некоторые виды гетеротрофны. Большинство форм имеют 1-2 жгутика и в силу этого подвижны. Размножаются преимущественно бесполым путем — делением или зооспорами; половой процесс известен лишь у нескольких видов. Встречаются обычно в чистых пресных водах (кислые воды сфагновых болот), реже — в морях и в почвах. Типичные элементы фитопланктона.

Сине-зеленые

Вакаме

Вакаме или ундария перистая, относится к бурым водорослям, коричневатая окраска листьев которых обусловлена большим количеством особого пигмента фукосантина.

Естественный ареал ундарии перистой находится в пределах холодных вод близ Китая, Кореи и Японии.

Чем полезна вакаме

Листья вакаме богаты йодом, марганцем, магнием, содержат большое количество фолатов. Чтобы закрыть суточную потребность в йоде, достаточно съесть всего ложку сухих водорослей. При регулярном употреблении в пищу, вакаме способствует укреплению сердца и сосудов, нормализует уровень сахара в крови.

Применение

Вакаме издавна входит в рацион жителей Японии, Китая и многих других стран Юго-Восточной Азии.

Как правило, вакаме включают в состав традиционных блюд, сочетая с овощами, рисом и мясом, добавляют в лапшу, едят с хлебом. Хранят вакаме в сухом виде, замачивая в воде перед употреблением.

Классификация красных водорослей

Причины появления

Абсолютно все любители домашнего подводного мира рано или поздно сталкиваются с вопросом чистоты аквариума.

Вот несколько основных причин дестабилизации биобаланса и появления бурых водорослей:

Неправильно отрегулирован световой режим. В этой ситуации влияет как недостаток освещения, так и его переизбыток.
Неправильный подбор жителей аквариума.
Повышенное содержание йода.
Субстраты, которые содержат кремний, или песок на дне водоема.
Низкая температура воды, ниже 22 °С.
Уровень pH выше 7,5 моль/л.
«Перенаселенность».
Повышенный уровень силикатов в жидкости.
Чрезмерное содержание органики и питательных веществ из-за систематического перекармливания рыб.
Поспешное внесение удобрений в свежее водовместилище;
Несвоевременная уборка рыбного жилища и засоренный фильтр.
Занесение диатомовых при подселении новых обитателей из других аквариумов.

Польза для похудения

В некоторых видах водорослей исследователи нашли фермент, содержащийся также в ананасах – тот самый, который вызывает расщепление жиров. С другой стороны, морские «растения» полезны и тем, что употребляя их с большим количеством воды, можно надолго избавиться от чувства голода. Это происходит потому, что водоросли, впитывая в себя жидкость, разбухают и в желудке создают ощущение наполненности. И все это на фоне небольшой калорийности, но богатого минерально-витаминного состава.

Для ускорения расщепления жиров полезно пить чай, заваренный из сбора трав и морских водорослей. Для этого средства берут в равных пропорциях кукурузные рыльца, одуванчик, крушину, цистозейру бородатую, толокнянку, иван-чай, фенхель, солодку, люцерну и водоросли (желательно ламинарию и фукус). На литр кипятка берут 2 столовые ложки сбора, настаивают не меньше часа. Пить чай надо 5 раз в день по 100-150 мл. Курс лечения не должен длиться больше 2 месяцев. После 30-дневного перерыва повторить.

Размножение водорослей

Водоросли размножаются бесполым и половым путем.

❖ Органы размножения водорослей (одноклеточные):
■ спорангии (органы бесполого размножения);
■ гаметангии (органы полового размножения).

❖ Способы бесполого размножения водорослей: вегетативное (фрагментами таллома) или одноклеточными зооспорами.

❖ Формы полового процесса у водорослей:
■ изогамия — слияние одинаковых по строению и величине подвижных гамет,
■ гетерогамия — слияние подвижных гамет разных размеров (более крупную считают женской),
■ оогамия — слияние крупной неподвижной яйцеклетки со сперматозоидом,
■ конъюгация — слияние содержимого двух неспециализированных клеток.

Половой процесс завершается образованием диплоидной зиготы, из которой формируется новая особь или образуются подвижные жгутиковые зооспоры, служащие для расселения водоросли.

❖ Особенности размножения водорослей:
■ у некоторых видов водорослей каждая особь способна формировать (в зависимости от времени года или условий среды) и споры, и гаметы;
■ у отдельных видов водорослей функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи — спорофиты (они образуют споры) и гаметофиты (они формируют гаметы);
■ в цикле развития многих видов водорослей (красных, бурых, некоторых зеленых) наблюдается строгое чередование поколений — спорофита и гаметофита;
■ гаметы водорослей, как правило, обладают таксисами, определяющими направление их движения в зависимости от интенсивности света, температуры и т.п.;
■ безжгутиковые споры совершают амебоидное движение;
■ у морских водорослей выход спор или гамет совпадает с приливом; период покоя в развитии зиготы отсутствует (т.е. зигота начинает развиваться сразу же после оплодотворения, чтобы не быть унесенной в море).

Роголистник погруженный

Многолетняя водоросль, плавающая на поверхности воды, поскольку у нее нет корневой системы. При снижении температуры воды опускается на глубину аквариума и замедляет рост. Стебли растения длинные, листья игольчатые и очень мелкие. Этот вид идеально подходит для аквариумов, поскольку является идеальным укрытием для мальков. В листьях этой водоросли молодь не найдут крупные рыбы, на листочках есть микроорганизмы, которые станут пищей для мальков.

Роголистники можно использовать в качестве нерестового субстрата. На него рыбы будут откладывать икру, которая прочно приклеится к игольчатым листьям. Роголистник лучше погружать в умеренно теплый или холодный аквариум, с нормальной жесткостью воды и нейтральной реакцией рН. Этому виду необходимо хорошее освещение, поэтому допускается световой день более двенадцати часов в сутки.

Виды водорослей

Существует огромное количество – от одноклеточных до сложных (напоминающих высшие растения). По размерам также бывают разные – огромные (до 60 метров) и микроскопические.

Всего насчитывается порядка 30 000 видов водорослей. Подразделяются они на такие отделы:

синеглазые;
прохлорофитовые;
криптофитовые;
красные;
золотистые;
динофитовые;
диатомовые;
бурые;
зеленые;
желто-зеленые;
эвгленовые;
харовые.

Также разделение осуществляется на такие группы водорослей (по степени сложности структуры):

амебоподобные (примеры: золотистые, желто-зеленые, пирофитовые);
с монадной структурой – одноклеточные, перемещаются благодаря жгутикам, некоторые имеют внутриклеточную примитивную структуру (примеры водорослей: зеленые, желто-зеленые, золотистые, эвгленовые, пирофитовые);
с коккоидной структурой – одноклеточные, без каких-либо органоидов, образуют колонии;
с пальмеллоидной структурой – соединение нескольких коккоидных в общую массу, имеют большие размеры, прикрепляются к субстрату;
с нитчатой структурой – это уже переходные от одно- к многоклеточным водоросли, внешне похожи на разветвленную нить;
с пластинчатой структурой – многоклеточные, которые образуются из нитей, которые объединяются с последующим наслоением в различных плоскостях, образуя пластины (бывают однослойные и многослойные);
с сифональной структурой – состоят из многоядерной гигантской клетки, похожи на ветвящиеся нити и шары.

Отличия водорослей от водных растений

Новички часто упоминают так называемые «полезные водоросли». К сожалению, таких не существует. Те, кого многие называют водорослями, являются водными растениями – с настоящими корнями, стеблями и листьями. Одни виды приспособились к жизни в воде, другие могут одновременно жить и на суше, выпуская над поверхностью несколько стебельков.

Рассмотрим основные отличия этих двух групп:

Водоросли – низшая форма жизни. Они не имеют полноценных органов, многоклеточные особи не разделены на настоящие ткани – их клетки являются копиями друг друга.
Водоросли размножаются спорами, не могут иметь цветов или семян, как у хвойных растений. У высших водных растений споры отсутствуют.
Корни, листья, стебли, цветки есть только у настоящих растений.

Поэтому все декоративные аквариумные «водоросли» на самом деле к этой группе не относятся.