Образуване на кафяви водорасли по растенията. Ползите от кафявите водорасли. Видове морфологични структури на тялото и структура на талиите

Кафяви водораслипредставляват числена група от растения, които живеят предимно в морски води. Към днешна дата са известни само осем вида, които по време на процеса на еволюция са се преместили в сладководна среда.

Отдел Кафяви водорасли: структура на тялото

Всички представители на този отдел имат многоклетъчни тела; колониалните и едноклетъчните форми на съществуване не са идентифицирани. Що се отнася до размерите, те могат да бъдат много различни - талите могат да бъдат микроскопични или да достигнат няколко метра дължина. Известни са едногодишни, но има и такива, които живеят до 18 години.

Ако говорим за формата и структурата на талиите, тук също има разнообразие. Тялото на водораслите може да се състои от нишки, плочи, торбички, корички или малки храсти. Растението е прикрепено към субстрата с помощта на подметка или система от ризоиди.

Има само едно клетъчно ядро, въпреки че са известни и някои многоядрени видове. Основният продукт за съхранение е хризоламинеринът, който се отлага в специализирани вакуоли или под формата на цитоплазмени гранули.

Кафяви водорасли и размножаване

Представителите на този отдел могат да се размножават вегетативно, сексуално и асексуално. При повечето видове вегетативното размножаване се извършва чрез разделяне на талуса. Но, например, фикусът има група от специализирани клетки на стъпалото на тялото си, които, ако е необходимо, могат да се превърнат в нов таламус.

Що се отнася до асексуалния процес, той най-често се осъществява с помощта на зооспори. Само някои видове се размножават с помощта на неподвижни моно- или тетраспори. Между другото, зооспорите и гаметите са единствените флагелирани форми на съществуване на кафявите водорасли.

Що се отнася до сексуалния процес, той може да бъде:

• Изогамни (спермата и яйцеклетките са с еднакъв размер).
• Хетерогамни (мъжките и женските гамети имат различни гамети).
• Оогамни (мъжките гамети са малки и подвижни, докато женските оогонии остават неподвижни и имат големи размери).

Около 80-те години на 20 век са открити някои водорасли, отделяни от тялото по време на половото развитие. Това не са нищо повече от феромони, чието активно изследване продължава и до днес.

Кафяви водорасли и най-известните представители

Един от най известни видовесе счита за захарна водорасло или растението има голям разчленен талом, чиято дължина може да варира от 1 до 14 метра. Натрупва се в талуса голяма сумаЛаминарина. Освен това морските водорасли се считат за ценен източник на йод. В някои страни това растение се отглежда активно и се използва за приготвяне на салати и други ястия. Thalom се използва и за производството на лекарства, използвани при лечението на заболявания на щитовидната жлеза.

Родът Sargassum също е широко известен, тъй като именно поради устойчивите, дълги тали на тези растения водите някога са били твърде опасни за плуване.

Кафявите водорасли, подобно на червените, почти винаги живеят в морета и океани, тоест в солени води. Всички те са многоклетъчни. Кафявите водорасли имат най-големите представители от всички водорасли. Кафявите водорасли растат предимно на плитки дълбочини (до 20 m), но има видове, които могат да живеят на дълбочина до 100 m, в моретата и океаните те образуват своеобразни гъсталаци. Повечето кафяви водорасли живеят в субполярни и умерени ширини. Има обаче и такива, които растат в топли води.

Кафявите водорасли, подобно на зелените водорасли, са способни на фотосинтеза, т.е. техните клетки съдържат зелен пигмент хлорофил. Те обаче имат и много други пигменти, включително жълт, кафяв, оранжеви цветове. Тези пигменти „прекъсват“ зеления цвят на растението, придавайки му кафеникав оттенък.

Както знаете, всички водорасли принадлежат към низшите растения. Тялото им се нарича талус или талус; няма истински тъкани или органи. Но при редица кафяви водорасли тялото е разделено на органи и могат да се разграничат различни тъкани.

Някои видове кафяви водорасли имат сложно разчленен талус с дължина над 10 m.

По-голямата част от кафявите водорасли се прикрепят към подводни обекти. Те правят това с помощта на ризоиди или така наречените базални дискове.

В кафявите водорасли има Различни видоверастеж. Някои видове растат от върха си, при други всички клетки на талуса запазват способността си да се делят, при трети се делят повърхностните клетки, при трети в тялото има специални зони от клетки, чието делене води до растеж на тъкани над и под тях.

Клетъчните стени на кафявите водорасли се състоят от вътрешен целулозен слой и външен желатинов слой, който включва различни вещества (соли, протеини, въглехидрати и др.).

Клетките имат едно ядро ​​и много малки дисковидни хлоропласти. Хлоропластите се различават по структура от хлоропластите на висшите растения.

Като резервно хранително вещество в клетките на кафявите водорасли се отлага не нишесте, а друг полизахарид и един от алкохолите. Клетките съдържат вакуоли с полифенолни съединения.

Кафявите водорасли имат както полово, така и безполово размножаване. Те могат да се размножават чрез фрагментиране на своя талус; Безполовото размножаване също се извършва от спори, произведени в спорангиите. Най-често спорите са подвижни (имат флагели), т.е. те са зооспори. От спорите се образува гаметофит, който образува полови клетки, при сливането на които се образува спорофитът. Така при кафявите водорасли се наблюдава редуване на поколенията. При други видове обаче гаметите се образуват от спорофита, т.е. хаплоидният стадий е представен само от яйца и сперма.

Отбелязано е, че кафявите водорасли отделят феромони, които стимулират отделянето на сперматозоиди и тяхното движение към яйцата.

Най-известният представител на кафявите водорасли е водорасли, което хората ядат, наричайки го водорасли. Има ризоиди, с които се закрепва за подводни предмети (камъни, скали и др.). Ламинарията има нещо като стъбло (стъбло), тази част от растението не е плоска, а цилиндрична. Дължината на стъблото е до половин метър, а от него се простират подобни плоски листни плочи (всяка дълга няколко метра).

Кафявите водорасли се използват не само от хората за храна, те се използват в хранително-вкусовата и текстилната промишленост, а от тях се правят и някои лекарства.

Водораслите са най-древната група растения. Те са преминали през дълъг еволюционен път, адаптирайки се към различни променящи се условия на Земята.

Водораслите се класифицират като низши растения, защото нямат тъкани или органи. Тялото на водораслите се нарича талус, или талус.Някои водорасли имат ризоиди- нишковидни израстъци, предназначени главно за закрепване към субстрата. Те могат да изпълняват функцията на абсорбиране на вода и минерали.

Живеейки във водна среда, те абсорбират хранителни вещества по цялата си повърхност. Водата поглъща и разсейва светлината, така че докато потъва, осветеността намалява. Вълните от червената част на спектъра практически не проникват на дълбочина повече от 12 m. Именно в тази област на спектъра „работи“ хлорофилът. Следователно, за да осигурят по-добре фотосинтезата, много групи водорасли са придобили допълнителни пигменти, които абсорбират светлината в синята област на спектъра. Всеки отдел водорасли има свой собствен набор от пигменти, което е отразено в техните имена.

отдел за зелени водорасли

Зелените водорасли нямат допълнителни пигменти, така че цветът им се определя от хлорофила. Именно тази група водорасли е дала началото на висшите растения. Те са широко разпространени в сладки и морски води, а също така се срещат на сушата на влажни места: в почвата, върху кората на дърветата, върху камъните. Размерите им варират от няколко микрометра до метри. Те са представени от различни форми на живот: едноклетъчни, колониални, нишковидни и многоклетъчни. Представители на едноклетъчните водорасли са Chlamydomonas и Chlorella.

структура на хламидомонада

Chlamydomonas е кръгла клетка, удължена от предния край (фиг. 1). В този край има чифт флагели, поради което се движи доста бързо. Външната страна на клетката е покрита с клетъчна стена. В центъра на клетката е хаплоидно ядро(съдържа единичен набор от хромозоми - n). Единственият голям пластид, или хроматофор, има чашовидна форма и е разположена по периферията на клетката, което я прави цялата оцветена. Клетката съдържа обичайния набор от еукариотни органели. Освен това в предния край има двойка контрактилни вакуоли, които отстраняват излишната вода от клетката.

При условия на неравномерно осветление Chlamydomonas винаги се носи към светлината. Това явление се нарича положително фототакси. За да извърши това, Chlamydomonas има специален органел, видим като малка червена точка в основата на камшичетата. Нарича се стигма,или шпионка.

Размножаване и жизнен цикъл на Chlamydomonas

Жизненият цикъл на Chlamydomonas протича с редуване на хаплоидни и диплоидни форми (фиг. 2). При благоприятни условия Chlamydomonas бързо се размножава безполово. След като достигне определен размер, клетката отхвърля флагела и става закръглена. В зависимост от вида се извършват 1, 2 или 3 митотични ядрени деления. Под обвивката на майчината клетка се образуват 2, 4 или 8 малки клетки с чифт флагели. Майчината клетъчна мембрана се разкъсва и се наричат ​​малки клетки зооспори,излиза в сряда. Те растат и се развиват във възрастни хламидомони.

Ориз. 2. Жизнен цикъл на Chlamydomonas

При неблагоприятни условия Chlamydomonas започва половия процес. Подвижните гамети се образуват вътре в родителските клетки и се освобождават във водата. Гаметите, произхождащи от различни родителски клетки, се обединяват по двойки и образуват зигота. Покрива се с плътна обвивка и се превръща в зигоциста, способна да оцелее в неблагоприятни условия. Когато настъпят благоприятни условия, в зигоциста настъпва мейоза и от нея се появяват 4 зооспори, които растат във възрастен Chlamydomonas.

хлорела

За разлика от Chlamydomonas, Chlorella няма флагели и се задържа в горните слоеве на водата поради ниската си плътност. Прилича на зелена мътност във водата - водата "цъфти" (фиг. 3).

Размножава се само безполово (фиг. 4) и оцелява при неблагоприятни условия под формата на цисти, в които се превръщат обикновените клетки. Хлорелата се характеризира с висока скоростфотосинтеза, той е богат на протеини и липиди, поради което се отглежда за храна на добитък и се използва за регенериране на кислород в космически кораби.

Представители на нишковидните зелени водорасли са Ulotrix и Spirogyra.

улотрикс

Ulotrix расте в прикрепено състояние (фиг. 5). Долната клетка на нишката, наречена прикрепваща (ризоидна) клетка, расте плътно в повърхността на всеки подводен обект, образува дебела клетъчна стена, цитоплазмата му умира. Останалите клетки имат същата структура и са способни на делене и фотосинтеза. Благодарение на разделянето си водораслите нарастват на дължина.

Ulotrix се размножава полово и безполово (фиг. 6).

Безполовото размножаване на Ulothrix се извършва с помощта на подвижни 4-флагелатни зооспори. Те се образуват чрез митотично делене от клетки в средната част на филамента. След като се прикрепят към някаква повърхност, те отделят камшичетата си и се разделят чрез митоза в равнина, успоредна на повърхността. Долната клетка се превръща в прикрепваща клетка, а горната продължава да се дели, образувайки нишка. Нишките Ulotrix могат да се възпроизвеждат чрез фрагментиране.

При неблагоприятни условия улотриксът се размножава по полов път. В клетките на нишката се образуват подвижни гамети. Те се обединяват по двойки и образуват зигота, която се превръща в зигоциста, която оцелява при неблагоприятни условия. При благоприятни условия в него настъпва мейоза и получените хаплоидни клетки пораждат нови улотриксни нишки.

спирогира

Spirogyra е дълга нишка, плаваща във водния стълб, състояща се от големи клетки (фиг. 7). Центърът на клетката е зает от голяма централна вакуола; цитоплазмата е разположена в стенния слой и прониква във вакуолата с отделни нишки. Характеристика на Spirogyra: една или повече лентовидни хроматофори, усукано в спирала, и хаплоидно ядро.

Нишката расте поради разделянето на всички клетки.

Когато една нишка се разпадне, всяка част може да породи нова нишка. Това се случва вегетативно размножаванеспирогира. Spirogyra често образува гъсти плексуси в резервоари, подобни на зелена памучна вата.

Сексуален процес - спрежение- при Spirogyra се среща между обикновени клетки от две различни нишки (фиг. 8).

Когато нишките се съберат, между тях се образува конюгираща тръба. Съдържанието на една клетка, принадлежаща на нишката „+“, се влива в друга, принадлежаща на нишката „–“.

Настъпва сливане на клетки и след това на ядра. Образува се диплоидна зигота, която е заобиколена от плътна мембрана – a зигоспора. Зиготата се дели чрез мейоза, образувайки 4 хаплоидни клетки.

Впоследствие 3 от 4 клетки умират. Останалият расте в хаплоидната нишка на Spirogyra.

сифонови водорасли

Една от най-древните групи зелени водорасли са сифоновите водорасли. Техният талус се формира, като правило, от една гигантска клетка. В допълнение към едно или повече ядра, цитоплазмата също съдържа един или повече хлоропласти. Многобройни хлоропласти имат дисковидна или вретеновидна форма; когато има само един хлоропласт, той има мрежеста структура. Примери за такива водорасли са Caulerpa (фиг. 9) и Acetabularia (фиг. 10).

Ориз. 9 Фиг. 10

Ацетабулария

Долната част на едноклетъчния талус (ризоид) се намира в земята. Ризоидът съдържа ядрото. Кракът расте нагоре, достигайки дължина от няколко сантиметра. В края му се оформя шапка. За размножаване по периферията на шапката се образуват спори, от които израстват нови растения.

отдел Кафяви водорасли

С помощта на допълнителни пигменти те могат да извършват фотосинтеза на дълбочина до 30 метра. Те се срещат само в моретата и са големи растения (до 30 метра дължина), състоящи се от диплоидни клетки.Талусът образува ризоиди за прикрепване към субстрата (фиг. 11). Много от тях растат в приливната зона ( крайбрежие) и при отлив се оказват на сушата. За да се предпазят от изсушаване, кафявите водорасли произвеждат много лигави вещества. Представители на кафявите водорасли са фукус(фиг. 12) и водорасли(фиг. 13). Фукусният талус съдържа множество въздушни мехурчета за увеличаване на плаваемостта.

Ориз. 11 Фиг. 12 Фиг. 13

В жизнения цикъл на кафявите водорасли има редуване на хаплоиден гаметофит и диплоиден спорофит с преобладаване на спорофит.

Кафявите водорасли се размножават полово и безполово. Диплоидните растения образуват хаплоидни клетки чрез мейоза. При някои (род Fucus) те се превръщат в гамети, чието сливане образува зигота, давайки начало на ново растение. В по-голямата си част продуктите на мейозата са спори, които водят до хаплоидния стадий (фиг. 14).

Ориз. 14. Жизнен цикъл на водорасли

Хаплоидният стадий представлява малки нишковидни образувания, които не живеят дълго на морското дъно. Те са двудомни. Те се образуват многоклетъчни (!) репродуктивни органив които се образуват гамети: яйцеклетки и сперматозоиди. Те се сливат и образуват зигота, от която растат големи диплоидни растения.

Отдел за червени водорасли (лилави водорасли)

На дълбочини над 30 метра няма достатъчно светлина за кафявите водорасли. Там живеят червени водорасли, чиито пигменти могат да използват синя светлина. Основни пигменти: хлорофил, каротеноиди (жълто-оранжеви), фикобилини (червено-сини). Срещат се и в по-плитките части на дъното, чак до границата на водата и сушата. Това са предимно морски растения със среден размер (десетки сантиметри дължина), но сред тях има и обитатели на сладка вода и едноклетъчни представители. Представители: порфир (фиг. 15) и филофора (фиг. 16).

Ориз. 15 Фиг. 16

В пресни водоеми (потоци и блата) батрахоспермумът („хайвер на жаба“) е често срещан под формата на разклонени синьо-зелени храсти, обвити в безцветна желатинова слуз, което му придава смътна прилика с хайвера на жаби или жаби (фиг. 17).

При червените водорасли хаплоидните и диплоидните стадии са еднакво представени в жизнения цикъл; те често образуват един талус. Флагеларните етапи от жизнения цикъл напълно отсъстват.

Много видове червени водорасли се консумират и използват за производство на агар-агар и лекарства.

значение на водорасли

Един от основните доставчици на кислород заедно с тайгата и тропическите гори.

В моретата те са основните производители органична материя.

Първоначалната връзка в хранителните вериги на водните екосистеми.

Те са местообитание и място за размножаване на водни организми.

Хранителен продукт за хора.

Фураж за добитък.

Суровини за производство на лекарствени вещества, микроелементи (йод и др.), багрила, агар-агар и др.

Кафявите водорасли са известни на много хора. Морският зеленчук или келп се използва в кулинарията, както и за медицински и козметични цели. Има обаче диатомени водорасли, които също се наричат ​​кафяви водорасли. Прочетете за тези два вида растения в тази статия.

Структура

Кафявите водорасли са представители по-ниски растения. Тялото на морския зеленчук обикновено се нарича талус или талус. Липсват тъкани и органи. Само при някои разновидности се наблюдава разделянето на тялото на органи. Учените са изолирали различни тъкани от тези растения. Многоклетъчният талус се поддържа на повърхността с помощта на въздушни мехурчета, разположени в тялото на растението. Вътре в талуса има съдови снопове. Те осигуряват транспорт на хранителни вещества до всички части на растението. Сред морските зеленчуци има рекордьори - най-големите водорасли. По този начин са известни организми, чиято дължина на талуса надвишава 10 m, Laminaria е прикрепена към различни повърхности с помощта на ризоиди или базални дискове.

Има няколко вида растеж на водораслите. Или растението се увеличава по размер поради върха, или всички клетки на тялото му се делят. При някои видове само повърхностни клетки или специални зони по тялото имат способността да се делят. Клетъчните мембрани се състоят от два слоя: целулоза и желатин. Това е желатиновият слой, който включва полезен материал, като въглехидрати, протеини и соли. Клетките съдържат ядро, дисковидни хлоропласти и вакуоли.

Възпроизвеждане

Морските зеленчуци могат да се размножават по два начина: сексуално и безполово. Някои видове фрагментират своя талус, други образуват пъпки. Спорите в кафявите водорасли имат флагели, т.е. те са подвижни. Те пораждат гаметофит, който от своя страна образува зародишни клетки, което води до образуването на спорофит. Интересна функцияТези растения са в състояние да произвеждат феромони, които стимулират активността на спермата.

местообитания

Червените и кафявите водорасли най-често се срещат в солени водоеми, а именно в моретата и океаните. Те растат на дълбочина до 20 м. Някои сортове могат да живеят на дълбочина до 100 м. Като правило те растат в гроздове. Повечето водорасли живеят в умерени и субполярни ширини, но има видове, които се срещат в топли води. Много рядко тези растения растат в прясна вода. Представители на този отдел принадлежат към групата на бентосните или дънни организми.

фотосинтеза

Зелените и кафявите водорасли имат способността да фотосинтезират. Техните клетки съдържат хлорофил, зелен пигмент, който помага за абсорбирането на въглероден диоксид и освобождаването на кислород. Клетките на морските зеленчуци съдържат не само хлорофил, но и жълти, зелени и кафяви пигменти. „Покрива“ зеления оттенък на водораслите и им придава кафяв цвят. В допълнение, "цветните" пигменти увеличават спектъра на светлината, абсорбирана от растението.

Типични представители

Един от най-известните представители на морските зеленчуци е водорасли. Познато е на всеки човек като морски водорасли. Това растение се яде от хората. Ламинарията има цилиндрично стъбло или стъбло. Дължината му не надвишава половин метър. От стъблото се простират листни плочи, чиито размери са няколко метра.

Macrocystis, гигантско кафяво водорасло, живее на тихоокеанското крайбрежие на Латинска Америка. Дължината на талуса му е от 50 до 60 метра и това не е границата. В северните морета можете да наблюдавате крайбрежната зона. Това е частта от дъното, която се разкрива при отлив. Тук можете да намерите гъсталаци от фукус. Саргасум живее в Южния Атлантик, външен видприличащи на грозде. Само този вид водорасли се носят свободно на водната повърхност. Всички останали видове са здраво прикрепени към дъното.

Значение

Кафявите водорасли образуват така наречените подводни гори. Те приличат на стена, построена по крайбрежието на всички морета и океани. Такива образувания играят много важна роля в живота на мнозина морски обитатели, включително търговска риба. В „горите“ на водораслите голям брой организми търсят храна, крият се от хищници и се размножават. След жизнен цикълкраищата на водораслите, мъртвите растителни клетки, образуващи детрит, служат като храна за планктона.

Клетъчната стена на водораслите съдържа соли на алгиновата киселина. Те се използват широко в Хранително-вкусовата промишленост, в производството на сокове, блатове, мармалади. Алгинатите се използват в парфюмерията и медицината. От тях се правят мехлеми, кремове, пасти и гелове. В химическата промишленост тези вещества се използват при синтеза на различни влакна и при производството на лепила, бои и лакове. Освен това с помощта на солите на алгиновата киселина се подобрява качеството на печат. В някои случаи морските зеленчуци служат като индикатори за златни находища, тъй като това вещество се натрупва в клетките на растителния талус.

Стойността на кафявите водорасли е голяма за хората, тъй като тези растения могат да се използват като лекарства. Те са част от леки лаксативи, както и лекарства за лечение на заболявания на сърдечно-съдовата система. Водораслите са основен източник на йод за хора, страдащи от заболявания на щитовидната жлеза. Интересен факт е, че йодът е получен за първи път от морски зеленчуци.

Диатомови водорасли

Има и друга група кафяви водорасли. Тези растения принадлежат към разред диатомеи. Те могат да бъдат под формата на колонии или да съществуват едноклетъчни. Структурата на кафявите водорасли е доста интересна. Тялото им е разделено на две половини: епитек и хипотекус. Те са обединени в твърда обвивка, с помощта на която се извършва обмяната на веществата. Черупката е импрегнирана със силициев диоксид. Това означава, че размерите му са фиксирани. Поради неспособността на черупката да се разширява, новите поколения водорасли са по-малки от своите предшественици. Растенията се размножават чрез разделяне.

Най-често диатомеите съществуват под формата на тръбни колонии. Приемат формата на кафяви храсти и растат до 20 см височина. Кафявите водорасли живеят в тъмни ъгли, разположени близо до органична материя. Ето защо те често се заселват в аквариуми, заемайки цялото свободно пространство.

причини

Диатомеите се появяват в нови водни тела. Ако откриете кафяви петна по стените на аквариума една до две седмици след закупуването му, това е нормално. Факт е, че местообитанието все още не е обитавано: водата съдържа голямо количество въглерод и органични вещества.

Ако водораслите са се заселили в стар аквариум, струва си да се борите с тях. Необходимо е да се разбере каква точно е грешката. Първо, аквариумът може да не е добре осветен. Второ, появата на диатомеи се насърчава от повишено съдържание на йод. Трето, кафявите водорасли получават храна от пясъка на дъното на аквариума, както и от субстрати със силиций. Горните проблеми трябва да бъдат решени, за да се предотврати растежа на водораслите.

• Кафявите водорасли са често срещани в моретата и океаните по целия свят, живеят главно в плитки крайбрежни води, но и далеч от брега, например в Саргасово море. Те са важен компонент на бентоса.
• Кафявият цвят на талуса се дължи на смес от различни пигменти: хлорофил, каротеноиди, фукоксантин. Наборът от пигменти позволява фотосинтетични процеси, тъй като хлорофилът не улавя онези дължини на вълната на светлината, които проникват в дълбочина.
• При нискоорганизираните нишковидни кафяви водорасли талусът се състои от един ред клетки, а при силно организираните клетките не само се делят в различни равнини, но са частично диференцирани, като че ли образуват „дръжки“, „листа“ и ризоиди, с помощта на които растението се фиксира в субстрата.
• Клетките на кафявите водорасли са едноядрени, хроматофорите са гранулирани, многобройни. Резервните продукти се съдържат в тях под формата на полизахарид и масло. Пектиново-целулозните стени лесно се мукозират, растежът е апикален или интеркаларен.
• Безполовото възпроизвеждане (липсва само при Fucus) се осигурява от множество бифлагелатни зооспори, образувани в едноклетъчни, по-рядко многоклетъчни зооспорангии.
• Безполовото вегетативно размножаване се осъществява от части на талуса.
• Форми на половия процес: изогамия, хетерогамия и оогамия.
• Всички кафяви водорасли, с изключение на водораслите фукус, имат изразена промяна във фазите на развитие. Редукционното делене се случва в зооспорангиите или спорангиите; те дават начало на хаплоиден гаметофит, който може да бъде двуполов или двудомен. Зиготата без период на почивка прераства в диплоиден спорофит. При някои видове спорофитът и гаметофитът не се различават по външен вид, докато при други (например при водорасли) спорофитът е по-мощен и по-издръжлив. При Fucus се наблюдава намаляване на гаметофита, тъй като гаметите се сливат извън майчиното растение, във вода. Зиготата, без период на почивка, се развива в диплоиден спорофит.

Кафявите водорасли включват както микроскопични, така и макроводорасли. Последните могат да достигнат гигантски размери: например водорасли макроцистисможе да достигне 30-50 m дължина. Това растение расте много бързо, произвеждайки голямо количество извлечена биомаса; за един ден талусът на водораслите нараства с 0,5 метра. В хода на еволюцията в талуса на Macrocystis се появяват ситовидни тръби, подобни на тези, открити в съдовите растения. От видовете макроцисти се извлича специална група вещества - алгинати - лигавични междуклетъчни вещества. Те се използват широко като сгъстители или колоидни стабилизатори в хранително-вкусовата, текстилната, козметичната, фармацевтичната, целулозно-хартиената и заваръчната промишленост. Macrocystis може да произвежда няколко реколти годишно. Сега се правят опити да се култивира в индустриален мащаб. Стотици животински видове намират защита, храна и място за размножаване в гъсталаците на макроцистис. Чарлз Дарвин сравнява гъсталаците му със сухоземните тропически гори: „Ако горите бъдат унищожени в която и да е страна, не мисля, че приблизително същият брой видове животни ще умрат, както при унищожаването на гъсталаците на това водорасло.“

Фукусе дихотомично разклонено кафяво водорасло с въздушни мехурчета в краищата на плочите. Талусите достигат 0,5-1,2 m дължина и 1-5 cm ширина. Това водорасло гъсто покрива много скалисти зони, открити при отлив. Когато водораслите са наводнени с вода, пълните с въздух мехурчета ги носят към светлината. Степента на фотосинтеза на водораслите, които често са изложени на въздействието, може да бъде седем пъти по-голяма във въздуха, отколкото във водата. Следователно водораслите заемат крайбрежната зона. При фукуса няма редуване на поколенията, а само промяна на ядрените фази: цялото водорасло е диплоидно, само гаметите са хаплоидни. Размножаването чрез спори липсва.

Два вида от рода саргасъм, които не се размножават полово, образуват огромни, свободно плаващи маси в Атлантическия океан, това място се нарича Саргасово море. Саргасумите плуват, образувайки непрекъснати гъсталаци на повърхността на водата. Тези гъсталаци се простират на много километри. Растенията се поддържат на повърхността от въздушни мехурчета в талуса.

Ламинарията ("kombu") се използва редовно като зеленчук в Китай и Япония; Понякога се развъждат, но се вземат главно от естествени популации. Морското зеле (келп) е от голямо стопанско значение, предписва се при склероза, дисфункция на щитовидната жлеза, като леко слабително средство. Преди това се изгаря, пепелта се измива, разтворът се изпарява и по този начин се получава сода. Содата е използвана за производство на сапун и стъкло. Още в началото на 19 век в Шотландия са изгаряни 100 хиляди тона сухи водорасли годишно. От 1811 г., благодарение на френския индустриалец Бернар Куртоа, йодът започва да се получава от водорасли. През 1916 г. в Япония са извлечени 300 тона йод от водорасли. Ламинарията е голямо кафяво водорасло с дължина 0,5-6 m, състоящо се от листовидни пластини, стъбло (ствол) и структура за прикрепване към субстрата (ризоиди). Зоната на меристема е разположена между плочата и стъблото, което е много важно за промишлена употреба. Когато рибарите отрежат повторно израсналите плочи на това водорасло, останалите му по-дълбоки части се регенерират. Стволът и ризоидите са многогодишни, а плочата се променя ежегодно. Тази структура е характерна за зрял спорофит. Върху плочата се образуват едноместни зооспорангии, в които подвижните зооспори узряват и покълват в гаметофити. Те са представени от микроскопични, нишковидни израстъци, състоящи се от няколко клетки, които носят гениталиите. По този начин водораслите имат хетероморфен цикъл със задължителна смяна на поколенията.

Отдел Червени водорасли. основни характеристики

• Червените водорасли са често срещани в моретата на тропическите и субтропичните страни и отчасти в умерения климат (черноморското крайбрежие и крайбрежието на Норвегия). Някои видове се срещат в пресни водии върху почвата.
• Структурата на талуса на червените водорасли е подобна на структурата на талуса на най-високо организираните кафяви водорасли. Талусът има вид на храсти, съставени от многоклетъчни разклонени нишки, по-рядко ламеларни или листовидни, с дължина до 2 m.
• Цветът им се дължи на пигменти като хлорофил, фикоеритрин, фикоциан. Те живеят в по-дълбоки води от кафявите и изискват допълнителни пигменти за улавяне на светлината. Поради наличието на фикоеритрин и фикоцианин, те са получили името си - червени водорасли.
• Хроматофорите в червените водорасли имат формата на дискове; няма пиреноиди. Съдържат резервни продукти под формата на масло и лилаво нишесте, специфични за червените водорасли, които почервеняват от йод. Пектин-целулозните клетъчни стени на някои видове слуз толкова много, че целият талус придобива лигава консистенция. Ето защо някои видове се използват за производството на агар-агар, който се използва широко в хранително-вкусовата промишленост за приготвяне на хранителни среди за култивиране на бактерии и гъбички. Клетъчните стени на някои червени водорасли може да са покрити с калциев карбонат и магнезиев карбонат, което им придава твърдостта на скала. Такива водорасли участват в образуването на коралови рифове.
• Червените водорасли нямат подвижни стадии в своя цикъл на развитие. Те се характеризират с много особена структура на органите на половото размножаване и формата на половия процес. Повечето алени растения са двудомни. Зрелите сперматозоиди (една неподвижна гамета) излизат от антеридиите във водната среда и се транспортират от водни течения до карпогона ( женски органполово размножаване). Съдържанието на спермата прониква в корема на карпогона и се слива там с яйцето. Зиготата, без период на почивка, се дели чрез митоза и расте в нишковидни тали с различна дължина. Талусът е диплоиден. На върха на тези нишки се образуват спори за полово размножаване (карпоспори). При безполово размножаване върху талуса се образуват спорангии, които съдържат една спора - моноспора или четири - тетраспора. Преди образуването на тетраспори се извършва редукционно делене. При моноспоровите водорасли гаметангиите и спорангиите се образуват върху едно и също моноплоидно растение; само зиготата е диплоидна. Тетраспорите се характеризират с редуване на фазите на развитие: хаплоидните тетраспори растат в хаплоиден гаметофит с гаметангии; диплоидните карпоспори покълват в диплоидни растения със спорангии (диплоиден спорофит). Гаметофитът и спорофитът са неразличими на външен вид. При Porphyra и Porphyridium безполовото размножаване се осъществява от моноплоидни моноспори. Те преминават през целия цикъл на развитие в хаплоидно състояние; Само зиготата им е диплоидна (като много водорасли).

Червените водорасли Porphyra служат като храна за много жители на северната част Тихи океани се култивира от векове в Япония и Китай. Производството на този вид наема повече от 30 000 души само в Япония, а получените продукти се оценяват на приблизително 20 милиона долара годишно. От него се правят салати, подправки и супи. Яжте сушени или захаросани. Известно ястие е "нори" - ориз или риба, увити в сушени водорасли. В Норвегия по време на отлив овцете се пускат в крайбрежната зона, богата на червени водорасли, сякаш излизат на паша. Това е един от типичните представители на лилавите. Листовидният лилав талус на видовете от този род е прикрепен към субстрата с основата си и достига до 0,5 m дължина.

Живее в Черно море. Половината от произвеждания в Русия агар се прави от това алено растение.

Разпространение на водораслите във вода и на сушата. Значението на водораслите в природата и селското стопанство.

Повечето истински водорасли живеят в сладководни водоеми и морета. Съществуват обаче екологични групи от сухоземни, почвени, снежни и ледени водорасли. Водораслите, живеещи във вода, се разделят на две големи екологични групи: планктонни и бентосни. Планктонът е колекция от малки, предимно микроскопични организми, свободно плаващи във водния стълб. Растителната част на планктона, образувана от истински водорасли и някои лилави водорасли, представлява фитопланктон. Значението на фитопланктона за всички обитатели на водните тела е огромно, тъй като планктонът произвежда по-голямата част от органичните вещества, благодарение на които, пряко или косвено (чрез хранителни вериги), съществува останалата част от живия свят на водата. Диатомеите играят важна роля в образуването на фитопланктона.

Бентосните водорасли включват макроскопични организми, прикрепени към дъното на водни тела или към предмети и живи организми във водата. Повечето бентосни водорасли живеят на дълбочина до 30–50 m. Само няколко вида, предимно свързани с алените водорасли, достигат дълбочина от 200 m или повече. Бентосните водорасли са важна храна за сладководни и морски риби.

Сухоземните водорасли също са доста многобройни, но обикновено не се забелязват поради микроскопично малкия си размер. Озеленяването на тротоарите и прахообразните зелени отлагания по стволовете на дебелите дървета обаче показват натрупвания на почвени водорасли. Тези организми се срещат в почвите на повечето климатични зони. Много от тях допринасят за натрупването на органични вещества в почвите.

Ледените и снежните водорасли са микроскопично малки и се откриват само когато се натрупат голям брой индивиди. Най-известният феномен отдавна е така нареченият "червен сняг". Основният организъм, който причинява зачервяването на снега, е един от видовете едноклетъчни водорасли - Chlamydomonas snow. Освен свободно живеещите водорасли важна роля в природата играят водораслите – симбионти, които са фотосинтезиращата част на лишеите.

Поради широкото си разпространение водораслите имат голямо значение в живота на отделните биоценози и в кръговрата на веществата в природата. Геохимичната роля на водораслите се свързва преди всичко с цикъла на калций и силиций. Съставлявайки основната част от растителната и водната среда и участвайки във фотосинтезата, те служат като един от основните източници на органична материя във водните тела. В Световния океан водораслите създават годишно около 550 милиарда тона (около ¼) от цялата органична материя на планетата. Продуктивността им тук се оценява на 1,3–2,0 тона сухо вещество на 1 g водна повърхност годишно. Тяхната роля е огромна в храненето на водните организми, особено на рибите, както и в обогатяването на хидросферата и атмосферата на Земята с кислород.

Някои водорасли, заедно с хетеротрофните организми, осъществяват процесите на естествено самопречистване на отпадъчни и замърсени води. Те са особено полезни в открити „окислителни басейни“, използвани в тропическите и субтропичните страни. Откритите водоеми с дълбочина от 1 до 1,5 м се пълнят с непречистени отпадъчни води. По време на процеса на фотосинтеза водораслите отделят кислород и осигуряват жизнената активност на други аеробни микроорганизми. Много от водораслите са индикатори за замърсяване и засоляване на местообитанията. Почвените водорасли активно участват в образуването на почвата.

Стопанско значениеводораслите е директното им използване като хранителни продукти или като суровини за производството на различни ценни за човека вещества. За тази цел се използват особено онези видове, чиято пепел е богата на натриеви и калиеви соли. Някои кафяви водорасли се използват като тор и за храна на домашни животни. Водораслите не са особено хранителни, тъй като... хората нямат ензими, които им позволяват да разграждат и усвояват вещества от клетъчната стена, но са богати на витамини, йодни и бромни соли и микроелементи.

Морските водорасли са суровина за няколко индустрии. Най-важните продукти, получени от тях са агар-агар, алгин и карагенан. Агар - полизахарид, получен от червени водорасли. Образува гелове и се използва широко в хранително-вкусовата, хартиената, фармацевтичната, текстилната и други индустрии. Агарът е незаменим в микробиологичната практика при култивиране на микроорганизми. Използва се за направата на капсули за витамини и лекарства, използва се за получаване на зъбни отпечатъци и в козметиката. В допълнение, той се въвежда в печени изделия, за да се предотврати застояването им, във формулите на бързо втвърдяващи се желета и сладкарски продукти, а също така се използва като временна обвивка за месо и риба в тропическите страни. Агарът се получава от анфелция, добивана в Бяло и Далечноизточно море. Алгин и алгинати , извлечени от кафяви водорасли (кел, макроцистис), имат отлични адхезивни свойства, не са токсични и образуват гелове. Те се добавят към хранителни продукти, към таблетки при производството на лекарства и се използват при дъбене на кожа, в производството на хартия и тъкани. Алгинатите се използват и за получаване на разтворими нишки, използвани в хирургията. Караген подобен на агар. Предпочита се пред агара за стабилизиране на емулсии, козметика и млечни продукти. Възможностите за практическо използване на водораслите далеч не са изчерпани.

При определени условия водораслите „цъфтят“, т.е. V големи количестванатрупват се във водата. „Цъфтеж“ се наблюдава при сравнително топло време, когато има еутрофикация , т.е. много хранителни вещества (промишлени отпадъци, торове от полета). В резултат на това първичните производители, водораслите, започват да се размножават експлозивно и започват да умират, преди да могат да бъдат изядени. Това от своя страна предизвиква интензивно размножаване на аеробни бактерии и водата е напълно лишена от кислород. Рибите и другите животни и растения умират. Токсините, образувани по време на цъфтежа на водата, увеличават смъртта на животните; те могат да се натрупват в тялото на мекотели и ракообразни, които се хранят с водорасли, и след това, навлизайки в човешкото тяло, причиняват отравяне и парализа.