Красные водоросли

Что такое красные водоросли

 

Rhodophyta – красные водоросли, так же называемыe багрянки. Эти растения, относящиеся к отделу водорослей, обычно достаточно крупные, редко встречаются маленьких размеров. В основном обитают в морях. Большинство представителей отдела многоклеточные организмы, имеющие разнообразные формы.

Группа водорослей, относящихся к красным, считается более изученной, в связи с частым использованием в косметологии, а также в медицине.

 

 

Особенности красных водорослей.

 

 

Особенность растений обусловлена наличием пигментов фикобилинов (фикоэритрин, фикоцианин). Именно фикоэритрин дает красный цвет багрянкам. Но представители этого отдела имеют так же и другие окрасы (фиолетовый, коричневый и даже черный) из-за наличия фикоцианина. Также в составе данных водорослей есть вспомогательные пигменты – каратиноидные, а также хлорофилл а и d – основной. Встречаются в данном отделе водоросли, имеющие зеленый окрас.

 

Наличие фикобилинов в данных водорослях способствует к поддержанию фотосинтеза на большой глубине.

Основное запасное вещество у данных растений – багрянковый крахмал поэтому их и называют багрянками.

Около 40 родов красных водорослей имеют способность паразитировать, обычно на других багрянках.  В связи с обильным поглощением солнечных лучей, в воде кажется, что данные водоросли имеют черный цвет, но на земле они принимают красный окрас.

 

 

Характерные признаки красных водорослей.

 

 

К признакам, характеризующим исключительно красные водоросли можно отнести:

• цвет (от розового до багряного);
• красные водоросли откладывают в своих оболочках соли и поэтому твердые как камни;
• прикрепляются к камням или стенам;
• на всех стадиях размножения отсутствуют жгутиковые формы.

 

 

Виды и классы красных водорослей.

 

 

У Rhodophyta классы выделяют следующие:

• Bangiophyceae;

Среди Bangiophyceae встречаются разные формы колониальные, а также одноклеточные и многоклеточные. К наиболее известным представителям класса можно отнести: порфиридиум, гониотрихум, астероцитис, порфира и хроотеце.

 

В классе Florideophyceae существуют формы сложноорганизованные многоклеточные. Имеет следующие подклассы и порядки:

• акрохетиевые (Acrochaetiales);
• анфельциевые (Ahnfeltiophycidae);
• анфельциевые (Ahnfeltiales);
• батрахоспермовые (Batrachospermales);
• боннемезониевые (Bonnemaisoniales);
• гильденбрандиевые (Hildenbrandiophycidae);
• гильденбрандиевые (Hildenbrandiales);
• гигартиновые (Gigartinales);
• гелидиевые (Gelidiales);
• немалиофицидовые (Nemaliophycidae);
• кораллиновые (Corallinales);
• тореевые (Thoreales);
• немалиевые (Nemaliales);
• пальмариевые (Palmariales);
• родимениофицидовые (Rhodymeniophycidae);
• грациляриевые (Gracilariales);
• родимениевые (Rhodymeniales);
• плокамиевые (Plocamiales);
• церамиевые (Ceramiales).

 

Наиболее известные представители класса из пресноводных обитателей: батрахоспермум и леманея; а из морских: кораллина, мелобезия, литотамнион.

 

 

Среда обитания красных водорослей.

 

 

Практически большая часть видов багрянок обитатели морских экосистем. При этом всего около 200 видов обитатели пресных вод.

 

Данные водоросли можно встретить на глубине от 100 до 500 м, связано это с наличием пигмента фикоэритрина, благодаря которому в процессе фотосинтеза багрянки поглащают зеленые, голубые, сине-фиолетовые лучи спектра. Именно эти лучи, в отличие от красных, могут проникать на большую глубину.

 

 

Распространение красных водорослей в природе.

 

 

География красных водорослей достаточна обширна.

Высокоорганизованные багрянки в основном распространены в морях Мирового океана и представлены более разнообразно, в отличие от бурых или зеленых водорослей. Они способны существовать в самых различных условиях. Поселяются они исключительно на твердых грунтах и неподвижных. Субстратом могут послужить рифы, скалы, валуны, разные искусственные постройки или даже на своих сородичах — других водорослях. Большое разнообразие багрянок встречается в тропиках, чуть меньше в умеренных морях (здесь больше водорослей, относящихся к бурым) и к высоким широтам количество видов понемногу становится меньше, ну а в Арктическом бассейне и совсем резко уменьшается. В тропиках обитают представители багрянок меньших размеров, а более крупные представлены в умеренных широтах.

 

Примитивных представителей отдела пресноводные, встречаются в озерах, реках. Небольшое количество представителей пресноводных можно обнаружить на разнообразных наземных поверхностях (например, стенки оранжерей или на краях садовых луж), при этом красный окрас среди них встречается редко, в основном они голубые или зеленые.

 

 

Строение красных водорослей.

 

 

Согласно морфологическому строению, существуют простые одноклеточные формы, а также сложные паренхиматозные и непаренхиматозные формы. Поэтому среди красных водорослей есть микроскопические представители или наоборот очень большие (их длина может достигать больше метра).

 

Багрянки имеют двойную клеточную стенку. Наружная стенка содержит полисахариды агарозу и агаропектин, которые можно извлечь путем нагревания, внутренние слои содержат целлюлозу.

 

 

Развитие красных водорослей.

 

 

Багрянки отличаются разнообразным и непростым циклом развития. Они не имеют подвижных стадии. Репродуктивные клетки (споры и гаметы) не имеют жгутики. Последовательность развития багрянок состоит из сложнейших этапов образования зигоспоры.

 

Спермации (мужские гаметы) образуются поодиночке в сперматангиях (органы размножения). Гаметы мужские хлорофиллы не содержат. Спермации некоторых водорослей, относящихся к красным, способны к типу передвижения клеток, называемому амебоидным.

 

Женский репродуктивный орган — карпогон. Состоящая из протоплазмы клетка и практически всегда в ней отсутствуют хлоропласты. Результатом оплодотворения данного органа является образование гонимобласт, содержащих карпоспоры.

 

У багрянок сменяется половое размножение и бесполое. При этом строгое чередование отсутствует. Как правило гаметофит и спорофит имеют способность к самовоспроизведению в течение ни одного поколения. Органы размножения образуются на разных растениях. У большого количества представителей Rhodophyta имеются как женские, так и мужские гаметофиты.

 

Половая и бесполая форма развития в большинстве случаев представлена в виде самостоятельных и свободноживущих поколений.

 

Клетка красных водорослей.

 

 

У Rhodophyta клетка эукариотического типа. В состав клетки данных растений входят: ядро, пластиды, митохондрии, аппарат Гольджи, а также пластиды в количестве одной или даже нескольких.

 

Клетки содержат наружную клеточную мембрану, а также отличаются наличием клеточной стенки.  Между клетками присутствуют соединения называемыми поровыми.

 

Обычно багрянки имеют клетки одноядерные и при этом ядро маленькое, но можно встретить и многоядерных представителей отдела.

 

Митохондрии с уплощенными кристами.

Располагающиеся вдоль клеточных стенок хлоропласты имеют различную форму (в основном дисковидную и лентовидную). При этом их форма меняется в зависимости от возраста водоросли. Тилакоиды хлоропласт одиночные.

 

Одна из особенностей строения клетки этих растений — отсутствие хлоропластного эндоплазматического ретикулума.

На протяжении всей жизни у багрянок отсутствуют жгутики и центриоли.

 

 

Тело красных водорослей.

 

 

Водоросли Rhodophyta имеют разнообразную внешность:

• разветвленный тип дерева;
• в форме цилиндра;
• в виде широких листов.

Телом водорослей является таллом или слоевище. Так же эти растения имеют ризоид, с помощью которого крепятся к субстрату и поглощают из него питательные вещества. Отдельные виды (кораллина) содержат магний и углекислый кальций, спосоствующие образованию особого скелета. Они оставляют основу коралловых рифов.

 

 

Слоевище красных водорослей.

 

 

Несмотря на огромное количество видов внешних форм, багрянки отличаются единообразным строением таллома (слоевища) – в основе у многоклеточных багрянок лежит клеточная разветвленная нить. Единственные представители паренхимного таллома – порфиры и бангии.

Слоевище багрянок имеет различное строение:

• кустообразное;
• листостебельное;
• нитевидное;
• пластинчатое.

 

 

Питание красных водорослей.

 

 

Представители отдела Rodhophyta автотрофные, то есть способны к синтезированию собственных питательных веществ, в особенности при процессе фотосинтеза.

Водоросли, относящиеся к красным, осуществляют кислородный фотосинтез, состоящий из двух стадий:

• фотохимическая – энергия света преобразуется в энергию химических связей;
• биосинтетическая.

 

 

Жизненные циклы красных водорослей.

 

 

В репродуктивных клетках Rhodophyta не присутствуют жгутики.

В результате скопления огромного объема слизи они выходят из спорангия или гаметангия и разносятся водой.

 

Половой процесс багрянок оогамного типа. После оплодотворения образуется зигота, проходящая сложнейшие процессы развития непосредственно на гаметофите, и служит началом для особых спор, называющихся карпоспорами. Образование карпоспор происходит в карпоспорангиях.

 

Жизненный цикл красных водорослей изоморфный или гетероморфный дипло-гаплобионтный.

 

 

Чем отличаются красные водоросли от других типов водорослей.

 

 

Отличия багрянок от других типов водорослей обусловлено их особенностями как репродуктивными так и биохимическими):

• биохимическое различие заключается в содержании вспомогательных пигментов фикобилины (фикоэритрин и фикоцианин);
• в клетках этих растений отсутствуют жгутики и центриоли;
• в имеющихся хлоропластах отсутствует внешний эндоплазматический ретикулум.

 

 

Представители класса красных водорослей.

 

 

Самыми известными представителями отдела Rodhophyta являются:

• делессерия – таллом пластинчатый высотой до 20 сантиметров, встречается в Баренцевом море;
• анфельтия складчатая – источник агар-агара, обитает в холодных морях, большие заросли образует в Белом море;
• филлофора – имеет кустистый таллом, простилающийся из «побегов». Верхушка каждого стебля утолщена, разрастается по краям и образует пластину с утолщением посередине;
• родимения – слоевище пластинчатого типа с гладкими и ровными краями, используют в качестве пищи, а также в косметологии;
• порфира – имеет розово-пурпурный цвет и гладкие (иногда волнистые) края, длина может достигать до нескольких десятков сантиметров, ширина – 20 сантиметров. Встретить можно и в северных, и в южных морях.

 

 

Значение красных водорослей в природе и в жизни человека.

 

 

Огромное значение для природы имеют багрянки:

• Являются продуктом питания для водных обитателей;
• образуют кислород;
• участвуют в самоочищении воды;
• образуют рифы.

Человеком красные водоросли используются в пищу. Например, красный морской салат (порфира), относящийся к деликатесам.

Широко используются багрянки в медицине:

• добыча йода;
• лечение болезней дыхательных путей (используют высушенную водоросль Хондрус);
• производят лекарства, предотвращающие изжогу (чаще всего для этого используют водоросль Коралина);

Из некоторых представителей водорослей, относящихся к красным, добывают агар-агар, значимость которого, несомненно, велика:

• используют для выращивания микроорганизмов в лабораторных условиях:
• в пищевой промышленности участвует в получении мармелада и желе, а также добавляется в тесто, для продления срока годности выпечки (хлеб дольше не черствеет).

 

 

Экстракт красных водорослей

 

 

Экстракт, выделяемый из красных водорослей, имеет множество полезных свойств. В нем содержатся:

• витамины А, С, Е, D, РР, группы В;
• полисахариды;
• аминокислоты;
• минералы (натрий, калий, магний, кремний, железо, сера и т. д.)

Экстракт багрянок широко используется в косметологии. Является главным увлажняющим компонентом в косметических средствах для кожи.