Морские водоросли: ламинария, фукус - GO VEG! Вегетарианство как образ жизни. Бурые водоросли Как питаются бурые водоросли

Экологическая группа и условия обитания

Отдел бурые водоросли (Phaeophyta) насчитывает около 1500 видов.

Бурые водоросли обитают практически только в морях (в пресных водоемах встречается всего несколько видов). Глубина обитания относительно небольшая , для большинства видов — 5-15 м, но некоторые виды распространены до глубины 40-100 м и даже 200 м. Бурые водоросли входят в экологическую группу бентосных (донных) организмов.

Строение бурых водорослей

Предшественниками хлоропластов бурых водорослей считаются бактерии, близкие к Heliobacterium chlorum. Основной фотосинтетический пигмент — хлорофилл а, вспомогательные — каратиноиды, в том числе бурый фукоксантин и желтые ксантофиллы. Вспомогательные пигменты бурых водорослей расширяют спектр поглощаемого ими света в сине-зеленой области.

Запасное вещество - близкий к крахмалу растворимый углевод ламинарии.

Слоевище (таллом) — только многоклеточное. Крупные, иногда многометровые слоевища бурых водорослей удерживаются на плаву благодаря расположенным в талломе воздушным пузырькам. У многих представителей бурых водорослей наметилась дифференцировка тканей. Внутри слоевища проходят сосудистые пучки , напоминающие флоэму высших растений. Появление сосудистой системы связано с необходимостью транспорта питательных веществ но многометровому слоевищу — от верхних, фотосинтезирующих, частей растения к нижним, у которых условия для фотосинтеза хуже.

Рис. Строение бурых водорослей

Размножение

У бурых водорослей встречаются вес формы полового размножения изогамия, гетерогамия и оогамия. Имеет место чередование поколений, обычно гетероморфных. Бесполое размножение — зооспорами и кусочками слоевища (вегетативное размножение).

Значение бурых водорослей

Бурые водоросли образуют на относительно небольшой глубине целые «подводные леса», окружающие сплошной стеной побережья всех морей и океанов обоих полушарий. Эти «подводные леса» служат источником пищи, укрытием и местом размножения для огромного числа морских обитателей, в том числе и для многих промысловых рыб. После отмирания водоросли образуют детрит, являющийся кормом для планктонных организмов.

Бурые водоросли распространены повсеместно, однако самые крупные виды встречаются в морях умеренных и северных широт.

Рис. 1. Бурые водоросли: а) макроцистис (Macrocystus); в) саргассум (Sargassum); в) фукус (Fucus); г) ламинария (Laminaria)

Типичные представители отдела

В дальневосточных морях широко распространена бурая водоросль ламинария (морская капуста), длина слоевища которой составляет 5-6 м. Морская капуста используется в пищу народами Юго-Восточной Азии.

На Тихоокеанском побережье Южной Америки встречается гигантская бурая водоросль макроцистис. Ее громадное слоевище достигает в длину 50-60 м. Интересно, что вырастает оно всего за один сезон.

На литорали (обнажающейся при отливе части дна) северных морей обширные заросли образует фукус (длина слоевища до 2 м).

Для Южной Атлантики (Саргассово море) характерны огромные скопления бурой водоросли саргассума. «Саргассо» по-испански означает «виноград», и действительно, группы воздушных пузырьков, удерживающих на плаву слоевище этих водорослей, напоминают виноградные гроздья. Виды саргассума, обитающие в Саргассовом море, — единственные бурые водоросли, плавающие по поверхности воды, а не прикрепленные к дну.

Хозяйственное значение

Клетки бурых водорослей покрыты поверх целлюлозной оболочки слоем особого углевода — пектина, состоящего из альгиновой кислоты или ее солей (альгинатов). При смешении с водой (в соотношении 1:300) альгинаты образуют вязкий раствор.

Альгинаты используются чрезвычайно широко:

• в пищевой промышленности (при получении мармеладов, соков, пастилы и т.д.);
• в парфюмерии (изготовление кремов, паст, гелей и т.д.);
• в медицине и фармацевтической промышленности (при изготовлении мазей, паст, растворимых хирургических нитей);
• в химической промышленности (при производстве лаков, красок, клеящих веществ, не теряющих своих качеств при замораживании и размораживании; пластических масс, пластификаторов, синтетических волокон);
• в книгопечатании (для улучшения качества печати);
• альгинаты делают невыцветающими и непромокаемыми натуральные ткани, их используют для улучшения качества формовочной земли в литейном деле, для изготовления электродов (повышающих качество сварных швов) и во многих других отраслях народного хозяйства.

Из бурых водорослей получают шестиатомный спирт маннит , применяемый в качестве кровезаменителя, как лекарство при лечении диабета, а также в легкой и химической промышленности (при производстве бумаги, лаков, красок, взрывчатых веществ и для выделки кожи).

Бурую водоросль ламинарию (морскую капусту) употребляют в пищу.

Бурые водоросли используют и как лекарство: в качестве мягкого слабительного, при лечении заболеваний сосудов, а также в качестве источника йода и микроэлементов при заболеваниях щитовидной железы. Йод впервые был получен именно из бурых водорослей, и в прошлом они были основным сырьем для его производства. В настоящее время масштабы этого производства резко сократились в связи с появлением более рентабельных источников получения йода.

Бурые водоросли могут быть использованы в качестве индикаторов месторождений золота , поскольку способны накапливать его в клетках слоевища.

Бурые водоросли используются и в сельском хозяйстве — в качестве удобрения и на корм скоту.

Чем в любых других овощах? Но это еще не самое удивительное о невероятных свойствах водорослей.

Что такое съедобные водоросли и какие бывают

Водоросли являются живыми организмами, населяющими морскую и пресную воду. Некоторые из них являются одноклеточными, в то время как другие очень напоминают наземные растения, хотя с точки зрения биологии, таковыми не являются. Водоросли представляют род Algae. Ученые говорят о существовании более 30 тысяч разновидностей этих организмов. Но съедобными считаются далеко не все из них.

Те, что попадают на наши столы, можно разбить на 3 группы: бурые, красные, зеленые.

Самые известные представители бурых водорослей – это ламинария, хидзики, фукус, лиму, вакаме (или чука). Ламинария – это всем известная . Эта водоросль – абсолютный чемпион в мире по содержанию йода.

Красные водоросли – это порфиру, далс, родимения, карраген. Порфиру одна из самых популярных разновидностей съедобных водорослей. Ну кто не слыхал о нори – водорослях, традиционно используемых для приготовления суши? А нори – это и есть водоросли порфиру.

Зеленые морские растения, используемые в качестве пищевого продукта, это всем известная спирулина, уми будо (она же морской виноград), ульва (известна также как морской салат), монострома (аонори). Кстати, уникальность спирулины в том, что она содержит невероятное количество – как минимум в 3 раза больше, чем мясо.

Химический состав

Химический состав съедобных водорослей разных типов немного отличается. Но в общих чертах набор полезных элементов в красных, бурых и зеленых разновидностях похож.

Итак, любые водоросли можно рассматривать как источник , и большинства веществ из . Также эти водные «растения» содержат много и , но больше всего, как же говорилось, йода (в каждом килограмме водорослей содержится в пределах 1 г йода). Кроме него, есть , и многие другие компоненты. Кстати, снижающий уровень в печени ванадий – это уникальный для продуктов питания компонент. Кроме водорослей, он содержится еще только в продуктах пчеловодства. Интересно и то, что по набору минералов морские водоросли очень напоминают химический состав человеческой крови.

Кроме того, эти организмы богаты , фенольными соединениями, растительными , а также лигнинами, и другими биологически ценными компонентами.

Порфира (нори)

Порфира – весьма распространенная водоросль. Живет в разных морях, в том числе Черном, Балтийском, Средиземноморском, Белом. Этот представитель красных водных «растений» полезен для предотвращения атеросклероза и снижения уровня холестерина. Эти свойства нори делают их полезными для людей с нарушениями работы сердечно-сосудистой системы. Помимо этого, нори известны как источник витаминов А, D и . Традиционно используется в японской, корейской и китайской кухнях.

Литотамния

Чрезвычайно богатый минерально-витаминный состав – это первое, что приходит в голову, когда речь идет о красной коралловой водоросли литотамнии. Исследователи насчитали в составе этого продукта больше 30 минералов, в том числе невероятно высокие порции магния и железа. Благодаря этому, литотамния считается одним из самых полезных продуктов для профилактики и лечения анемии.

Анфельция

Эта красная обитательница Черного моря, а также внешних морей Дальнего Востока и Севера напоминает небольшие шаровидные кустики. Обычно растет недалеко от берегов на глубине не превышающей 5 м. Именно анфельция является основой для производства натурального загустителя, известного как агар-агар. Это вещество используют в мармеладе, пастиле и некоторых других продуктах.

В медицине анфельция известна, как натуральное лекарство против рака молочной железы. Но злоупотребление продуктом может вызвать сильную диарею.

Филлофора ребристая

Это красная водоросль из Черного моря, распространенная в местах впадения рек в море. В течение многих лет служила источником йода. Активно используется в индустрии красоты как средство, эффективно замедляющее старение.

Польза для похудения

В некоторых видах водорослей исследователи нашли фермент, содержащийся также в – тот самый, который вызывает расщепление . С другой стороны, морские «растения» полезны и тем, что употребляя их с большим количеством , 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, 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.

Возможные опасности от употребления

Потенциальный вред от водорослей возможен в случае аллергии на них. Кроме того, ламинария, например, противопоказана людям с болезнями почек, с язвой желудка, гастритом и больным на туберкулез. Людям с повышенной активностью щитовидной железы употреблять морские «растения» можно только с разрешения врача.

Сферы применения

Водоросли принадлежат к тем продуктам, которые человек использует в самых разных областях. Наиболее очевидное использование – в качестве еды. К тому же в пищевой промышленности ламинарии и фукус – это сырье для альгина ( , Е400), который используется в кондитерском деле в качестве загустителя и стабилизатора. Е400 обычно можно увидеть в составе некоторых конфет, мороженого, йогуртов и даже . Еще один представитель Е-компонентов, получаемый из красных водорослей, это Е406, он же загуститель агар-агар.

Как правильно готовить

Лучше всего употреблять в пищу свежие или высушенные водоросли. Готовить их можно несколькими способами: размочив, добавлять в готовые блюда, варить на пару или измельчить сухой продукт, смешать со специями и уже в таком виде добавлять в пищу.

Сегодня в супермаркетах водоросли – доступный товар. К тому же представленный в самых разных формах: мороженые, соленые, маринованные, вяленые, сушеные, в виде готовых салатов. Покупая сушеные водоросли, важно тщательно проверить герметичность упаковки. А вот белый налет на продукте не должен пугать – это признак правильно заготовленных «растений». Перед использованием высушенную морскую капусту заливают на некоторое время водой, после чего добавляют в салаты, бульоны, закуски, роллы.

Первыми включили водоросли в свой рацион жители азиатских стран. В восточной кухне этот продукт занимает почетное место. Но суши – далеко не единственное блюдо, в котором морские «растения» выглядят органично. Эта экзотика превосходно сочетается грибами, свеклой, водоросли можно тушить в масле, а также из них получается неплохая закуска к крепкому алкоголю.

Использование в косметологии

В салонах красоты процедуры с использованием водорослей – одни из самых популярных, но и недешевых удовольствий. А все потому, что эффективны. Одна из самых популярных процедур – антицеллюлитные обертывания с использованием морских водорослей. Также экстракт этого продукта добавляют в кремы, сыворотки, в том числе для чувствительной или проблемной кожи. Водоросли используют для ванн, средств для волос и масок для лица.

Биоактивные вещества, содержащиеся в водорослях:

• нормализуют обменные процессы;
• омолаживают увядающую кожу;
• восстанавливают структуру кожи;
• способствуют выработке коллагена и эластина;
• делают кожу упругой;
• увлажняют кожу и волосы;
• восстанавливают здоровый цвет лица;
• устраняют растяжки.

Эти полезные свойства водных «растений» активно используются в индустрии красоты во всем мире.

Исследователи говорят, что водоросли населяют нашу планету более 2 миллиардов лет. На протяжении нескольких веков люди употребляют их в пищу (хоть еще совсем недавно даже не догадывались, какими уникальными свойствами обладают эти организмы). Пользу водорослей, кажется, невозможно переоценить. Природа одарила этих удивительных жителей водоемов невероятными свойствами. И, несомненно, правы те, кто называет водоросли – супер-пищей. Но все же не стоит забывать, что чрезмерное увлечение даже таким полезным продуктом иногда может оказаться опасным.

• Аскозейровые (Ascoseirales )
• Хордариевые (Chordariales )
• Кутлериевые (Cutleriales )
• Диктиосифоновые (Dictyosiphonales )
• Десмарестиевые (Desmarestiales )
• Диктиотовые (Dictyotales )
• Хордариевые (Chordariales )
• (Discosporangiales )
• Эктокарповые (Ectocarpales )
• Фукусовые (Fucales )
• (Ishigeales )
• Ламинариевые (Laminariales )
• (Nemodermatales )
• (Onslowiales )
• (Ralfsiales )
• Сцитосифоновые (Scytosiphonales )
• (Scytothamnales )
• Сфацеляриевые (Sphacelariales )
• Спорохновые (Sporochnales )
• Тилоптеридовые (Tilopteridales )
• (Syringodermatales )

Наиболее сложно устроены талломы ламинариевых и фукусовых. Их слоевища имеют признаки тканевой дифференцировки со специализацией клеток . В их талломе можно различить: кору, состоящую из нескольких слоёв интенсивно окрашенных клеток; сердцевину, состоящую из бесцветных клеток, часто собранных в нити. У ламинариевых в сердцевине образуются ситовидные трубки и трубчатые нити. Сердцевина выполняет не только транспортную функцию, но и механическую, так как в ней находятся нити с толстыми продольными стенками. Между корой и сердцевиной у многих бурых водорослей может находиться промежуточный слой из крупных бесцветных клеток.

Рост таллома у бурых водорослей чаще всего интеркалярный и апикальный , реже базальный. Интеркалярный рост может быть диффузный или имеется зона роста. У крупных представителей интеркалярная меристема расположена в месте перехода «черешка» в «листовую пластинку». Крупные водоросли также имеют меристематическую зону на поверхности таллома, так называемую меристодерму (своеобразный аналог камбия высших растений).

Необычный тип меристемы, который встречается только у некоторых бурых водорослей, - трихоталлическая меристема, развитие клеток которой происходит в основании настоящих волосков. Настоящие волоски размещаются на поверхности меристодермы рассеянно или пучками и часто погружены своим основанием в особые углубления - криптосомы.

Жгутики

Жгутиковые стадии в жизненном цикле бурых водорослей представлены только гаметами и зооспорами. Два неравных жгутика прикреплены сбоку (сперматозоиды Dictyota имеют только один жгутик). Обычно длинный перистый жгутик направлен у бурых водорослей вперёд, а гладкий - вбок и назад, но у сперматозоидов ламинариевых, спорохналиевых и десмарестиевых, наоборот, длинный перистый жгутик направлен назад, а короткий гладкий - вперёд. Помимо трёхчастных мастигонем на длинном жгутике присутствуют чешуйки и шипики; его кончик может быть спирально закручен. В основании гладкого жгутика находится базальное вздутие. У сперматозоидов фукусовых вокруг жгутика имеется своеобразная воронкообразная структура - хоботок, поддерживаемая микротрубочками первого корешка.

Базальные тела жгутиков расположены под углом почти 110 градусов и соединены тремя исчерченными лентами. Типичной конфигурацией для бурых водорослей является наличие четырёх микротрубочковых корешков. Один корешок состоит из 7-5 микротрубочек, направлен к переднему концу клетки, где он загибается и идёт назад; другой корешок состоит из 5-4 микротрубочек и направлен в две стороны от базального тела - к переднему и заднему концу клетки; ещё два корешка - короткие, состоят каждый из одной микротрубочки. В корешковой системе отсутствует ризопласт. У ряда бурых водорослей строение корешковой системы отличается от описанного.

Покровы

Растворимые альгинаты входят в состав матрикса клеточной стенки, иногда на их долю приходится до 40 % сухого веса таллома.

Фуканы (фукоиданы или аскофилланы) - полимеры L-фукозы и сульфатированных сахаров. Их функция до конца не выяснена. Считается, что они играют важную роль в прикреплении зиготы и её прорастании у фукусовых водорослей.

У некоторых диктиотовых, например у Padina , в клеточных стенках откладывается известь в форме арагонита .

Клеточные структуры

В клетках бурых водорослей встречается от одной до многих пластид . Чаще хлоропласты мелкие, дисковидные, париетальные. Их форма может быть звёздчатой, лентовидной или пластинчатой; форма хлоропластов может меняться с возрастом клетки. Оболочка хлоропласта состоит из четырёх мембран; там, где хлоропласт расположен рядом с ядром , наружная мембрана хлоропластной эндоплазматической сети переходит в наружную мембрану ядра. Перипластидное пространство хорошо развито. Ламеллы трёхтилакоидные; имеется опоясывающая ламелла; хлоропластная ДНК собрана в кольцо.

В пресных водах встречаются только 8 видов, относящихся к родам Heribaudiella , Ectocarpus , Sphacelaria , Pseudobodanella , Lithoderma , Pleurocladia и Porterinema . Возможно, H. fluviatilis - обычный компонент речной флоры, но из-за незнания этой группы часто остаётся в пробах незамеченным.

Роль бурых водорослей в природе чрезвычайно велика. Это один из основных источников органического вещества в прибрежной зоне, особенно в морях умеренных и приполярных широт; их заросли служат местом питания, укрытия и размножения многих животных.

Бурые водоросли используют в пищу, на корм скоту, как удобрения, для производства альгинатов и маннита . Ежегодный сбор Laminaria и близких к ней водорослей достигает 2 млн т. сырой массы, более миллиона тонн даёт производство её марикультуры в Китае.

Альгинаты - нетоксичные соединения, обладающие коллоидными свойствами, поэтому они широко используются в пищевой и фармацевтической промышленности. Альгиновая кислота и её соли способны к 200-300-кратному поглощению воды, образуя гели, для которых характерна высокая кислотноустойчивость. В пищевой промышленности они используются в качестве эмульгаторов, стабилизаторов, желирующих и влагоудерживающих компонентов. Например, сухой порошковый альгинат натрия используют в производстве порошкообразных и брикетированных растворимых продуктов (кофе, чай, сухое молоко, кисели и др.) для их быстрого растворения. Водные растворы альгинатов используют для замораживания мясных и рыбных продуктов. В мире в пищевую промышленность идёт порядка 30 % получаемых альгинатов.

В текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности альгинаты используют для загущения красок и усиления прочности их связи с основой. Пропитка тканей некоторыми солями альгиновой кислоты придаёт им водонепроницаемость, кислотоустойчивость и увеличивает механическую прочность. Ряд солей альгиновых кислот используют для получения искусственного шёлка. Во время Второй мировой войны в США и Англии из альгиновой кислоты и её солей производилось большое количество маскировочной ткани и сетей для жилых и промышленных зданий. Альгинаты применяются в металлургии как компонент формовочной земли, в радиоэлектронике - как связующий агент при изготовлении высококачественных ферритов , а также в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности.

В фармацевтической промышленности альгинаты используются для покрытия таблеток, пилюль, в качестве компонентных основ для различных мазей и паст, как гели-носители лекарственных препаратов. В медицине альгинат кальция используют как кровеостанавливающее средство, как сорбент , способствующий выведению радионуклидов (в том числе стронция).

В Северной Америке для получения альгинатов собирают Macrocystis и Nereocystis , на европейском побережье используют виды Laminaria и Ascophyllum . К концу двадцатого столетия ежегодное производство альгинатов в мире достигло 21 500 т: 12 800 т в Европе, 6 700 - в Северной Америке, 1 900 - в Японии и Корее, 100 - в Латинской Америке. В России в 1990 г. было получено всего 32 т пищевого альгината натрия.

Фукоиданы - эффективные антикоагулянты, даже более активные, чем гепарин . Перспективным считается их использование для получения противоопухолевых препаратов и антивирусных соединений. Даже в очень низких концентрациях они могут ингибировать прикрепление вирусов к поверхности клеток. Фукоиданы способны образовывать исключительно прочные и вязкие слизи, что находит применение в получении стабильных эмульсий и суспензий.

Маннит используют как заменитель сахара для больных диабетом. Кроме того, он может быть использован в качестве плазмозаменителя при консервации крови.

Клетки многих бурых водорослей накапливают йод . Его содержание может достигать 0,03 %-0,3 % от свежей массы водорослей, в то время как его содержание в морской воде достигает только 0,000005 % (0,05 мг на литр воды). До 40-х гг. XX в. бурые водоросли использовали для добычи йода.

Энергетический кризис, который охватил в последние годы многие страны мира, привёл к необходимости поиска новых нетрадиционных источников энергии. Так, в США с этой целью изучается возможность разведения водоросли Macrocystis pyrifera с последующей переработкой в метан . Подсчитано, что с площади 400 квадратных километров, занятых этой водорослью, можно получить 620 млн кубических метров метана.

В последние годы бурые водоросли привлекают внимание в связи со способностью выделять в атмосферу органические бромиды (бромоформ, дибромохлорметан и дибромометан). Ежегодный выброс водорослями органических бромидов достигает 10 000 тонн, что сравнимо с образованием этих веществ промышленностью. Существует мнение о связи выделения органических бромидов с разрушением озона в атмосфере Арктики.

Филогения

Ископаемые находки, которые могут иметь отношение к бурым водорослям, датируются поздним ордовиком (около 450 млн лет) и известны как Winnipegia и Tallocystis из среднего силура (425 млн лет). Но эти находки нельзя точно привязать только к бурым водорослям, так как они схожи и с некоторыми современными зелёными и красными водорослями . Ископаемые находки, которые точно можно связать с современными бурыми водорослями, относятся к миоцену (5-25 млн лет). Это Zonarites и Limnophycus , напоминающие современную Dictyota и др. Молекулярные методы определяют возраст бурых водорослей как 155-200 млн лет.

Бурые - монофилетичная группа, но связи внутри неё до конца не понятны. К настоящему времени данные по анализу нуклеотидных последовательностей ряда генов из-за своей малочисленности пока не отражают полную картину в филогении бурых водорослей. Традиционно к наиболее примитивным бурым водорослям относили эктокарпусовые, но анализ последовательностей генов rbc L, psa A, psa B и их комбинации показывает, что они таковыми не являются. В деревьях, полученных в этих исследованиях, эктокарпусовые располагаются на вершине, а в основании - представители порядка Ishigeales , которые рано отделились от общего дерева бурых водорослей.

Не вызывает сомнений отнесение бурых водорослей к охрофитовым. В рамках этого отдела по ряду особенностей их долгое время считали наиболее близкими к золотистым водорослям . В настоящее время эта точка зрения оспаривается. По ультраструктурным, биохимическим особенностям и по сравнению нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК бурые водоросли ближе всего стоят к трибофициевым . После описания нового класса Schizocladiophyceae в ряде исследований показано, что он является сестринской группой для бурых водорослей.

Разнообразие и классификация

Класс содержит около 265 родов и 1500-2000 видов . Тип организации таллома , наличие или отсутствие пиреноида, способ роста, тип полового размножения (изогамия , гетерогамия, оогамия) и жизненного цикла используют для выделения порядков бурых водорослей. В последние годы в связи с использованием данных по сравнению нуклеотидных последовательностей ряда генов активно пересматривается система бурых водорослей. В разных системах выделяют от 7 и более порядков, по-разному понимая объём порядков Ectocarpales и Fucales. В 1999 г. F.Rousseau и B.Reviers была предложена широкая концепция порядка Ectocarpales s.l., включившая в него порядки Chordariales, Dictyosiphonales, Punctariales, Scytosiphonales. В то же время из него исключили Ralfsiales и 2004 г. Ischigeales (этот порядок был описан для рода Ischige , ранее относимого к семейству хордариевые). В один порядок Fucales s.l. предложено объединить порядки Fucales и Durvillaeales. В 1998 г. был описан новый порядок бурых водорослей - Scytothamnales - на основании особенностей пластид (расположенные в центре клетки звёздчатые, с пиреноидом) и данных по SSU rDNA. Этот новый порядок включает три рода: Scytothamnus , Splachnidium (выведен из диктиосифоновых) и Stereocladon (выведен из хордариевых).

Бурые водоросли известны многим людям. Морской овощ, или ламинарию, применяют в кулинарии, а также в лечебных и косметических целях. Однако существуют Диатомовые водоросли, которые тоже называют бурыми. Об этих двух видах растений читайте в данной статье.

Строение

Бурые водоросли являются представителями низших растений. Тело морского овоща принято называть талломом, или же слоевищем. Ткани и органы отсутствуют. Только у некоторых разновидностей наблюдается деление тела на органы. У этих растений ученые выделяют различные ткани. Многоклеточное слоевище держится на плаву при помощи воздушных пузырьков, расположенных в теле растения. Внутри таллома находятся сосудистые пучки. Они обеспечивают транспорт полезных веществ ко всем частям растения. Среди морских овощей есть рекордсмены - самые большие водоросли. Так, известны организмы, длина слоевища у которых превышает 10 м. Ламинария прикрепляется к различным поверхностям при помощи ризоидов, или же базальных дисков.

Существует несколько типов роста у водорослей. Либо растение увеличивает размеры за счет верхушки, либо у него делятся все клетки тела. У некоторых видов способностью к делению обладают только поверхностные клетки либо специальные зоны на теле. Оболочки клеток состоят из двух слоев: целлюлозного и студенистого. Именно студенистый слой включает в себя полезные вещества, такие, как углеводы, белки и соли. В клетках расположено ядро, дискообразные хлоропласты и вакуоли.

Размножение

Морские овощи могут размножаться двумя способами: половым и бесполым. Некоторые виды осуществляют фрагментацию своего слоевища, другие - формируют почки. Споры у бурых водорослей имеют жгутики, то есть являются подвижными. Они дают гаметофит, а тот, в свою очередь, формирует половые клетки, в результате чего образуется спорофит. Интересной особенностью этих растений является способность вырабатывать феромоны, стимулирующие активность сперматозоидов.

Места обитания

Красные и бурые водоросли чаще всего встречаются в соленых водоемах, а именно в морях и океанах. Произрастают они на глубине до 20 м. Отдельные разновидности могут вести жизнедеятельности на глубине 100 м. Как правило, растут они скоплениями, которые образуют подобие зарослей. В большинстве своем водоросли обитают в умеренных и приполярных широтах, но есть виды, которые встречаются в теплых водах. Очень редко эти растения произрастают в пресной воде. Представителей данного отдела относят к группе бентосных, или донных организмов.

Фотосинтез

Зеленые и бурые водоросли обладают способностью к фотосинтезу. В их клетках содержится хлорофилл - зеленый пигмент, с помощью которого осуществляется процесс поглощения углекислого газа и выделения кислорода. В клетках морских овощей есть не только хлорофилл, но и желтый, зеленый, бурый пигмент. Он «перекрывает» зеленый оттенок водорослей и придает им коричневую окраску. Кроме того, «цветные» пигменты увеличивают спектр поглощаемого растением света.

Типичные представители

Одним из известнейших представителей морских овощей является ламинария. Она знакома каждому человеку в качестве морской капусты. Это растение люди употребляют в пищу. У ламинарии есть цилиндрический стволик, или стебель. Его длина не превышает полуметра. От стебля отходят листовые пластины, размеры которых составляют по несколько метров.

На территории Тихоокеанского побережья Латинской Америки обитает макроцистис - гигантская бурая водоросль. Длина ее слоевища составляет от 50 до 60 метров, и это не предел. В северных морях можно наблюдать литораль. Это такая часть дна, которая обнажается при отливе. Именно здесь можно обнаружить заросли фукуса. В Южной Атлантике обитает саргассума, по внешнему виду напоминающая виноград. Только эта разновидность водорослей свободно плавает по водной поверхности. Все остальные виды прочно прикреплены ко дну.

Значение

Бурые водоросли формируют так называемые подводные леса. Они напоминают стену, выстроенную у побережья всех морей и океанов. Такие образования играют очень важную роль в жизнедеятельности многих морских обитателей, включая промысловую рыбу. В «лесах» из водорослей ищет пищу, скрывается от хищников и размножается большое количество организмов. После того, как жизненный цикл водоросли заканчивается, отмершие клетки растения, образующие детрит, служат пищей для планктона.

В оболочке клеток водорослей содержатся соли альгиновой кислоты. Их широко применяют в пищевой промышленности, при производстве соков, пастилы, мармеладов. Альгинаты используются в парфюмерии и медицине. С их помощью изготавливают мази, крема, пасты и гели. В химической промышленности эти вещества применяют при синтезе различных волокон, производстве клеев, красок и лаков. Кроме того, при помощи солей альгиновой кислоты улучшается качество печати. В некоторых случаях морские овощи служат индикаторами месторождений золота, так как данное вещество накапливается в клетках слоевища растений.

Значение бурых водорослей велико для человека, ведь эти растения можно использовать в качестве лекарственных препаратов. Они входят в состав мягких слабительных средств, а также препаратов для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Водоросли являются незаменимым источником йода для людей, страдающих заболеваниями щитовидной железы. Интересен тот факт, что впервые йод был получен из морских овощей.

Диатомовые водоросли

Существует еще одна группа бурых водорослей. Эти растения относятся к отряду диатомовых водорослей. Они могут принимать форму колоний или существовать одноклеточно. Строение бурых водорослей довольно интересное. Их тело разделено на две половины: эпитек и гипотек. Они объединены в твердый панцирь, с помощью которого осуществляется обмен веществ. Панцирь имеет кремнеземную пропитку. Это означает, что его размеры фиксированы. Из-за неспособности панциря увеличиваться, новые поколения водорослей мельче своих предшественников. Размножаются растения делением.

Чаще всего диатомовые существуют в виде трубчатых колоний. Они принимают форму бурых кустов и разрастаются до 20 см в высоту. Бурые водоросли обитают в темных уголках, размещаясь близко к органике. Именно потому зачастую они селятся в аквариумах, занимая все свободное пространство.

Причины возникновения

Диатомовые появляются в новых водоемах. Если вы нашли бурые вкрапления на стенках аквариума спустя одну - две недели после его приобретения, это нормально. Дело в том, что среда обитания еще не обжита: в воде содержится большое количество углерода и органики.

Если же водоросли поселились в старом аквариуме, стоит с ними бороться. Необходимо понять, в чем именно была допущена ошибка. Во-первых, аквариум может быть недостаточно освещен. Во-вторых, появлению диатомовых способствует повышенное содержание йода. В-третьих, подпитку бурые водоросли получают от песка на дне аквариума, а также от субстратов с кремнием. Необходимо решить вышеперечисленные проблемы, чтобы предотвратить разрастание водорослей.

Бурые водоросли (Phaeophyta ) - отдел водорослей, характерной особенностью которых является многоклеточная строение и пластинчатая форма слоевища. Эта группа водорослей имеет сложное строение среди других водорослей. Отдел Бурые водоросли насчитывает около 1,5 тыс. Видов.

Общие признаки. По количеству клеток бурые водоросли - это исключительно многоклеточные организмы. А по размерам они бывают от нескольких сантиметров до десятков метров. Пластинчатая слоевище бурых водорослей имеет сложное строение. У некоторых видов группы клеток располагаются в несколько рядов, приобретают признаки отличий от других клеток, чем становятся похожими на ткани. Клеточные покровы представлены двухслойными оболочками. Внешний слой слизистый, поскольку состоит из пектиновых веществ и растворимых солей - альгинатов, а внутренний - из целлюлозы. Бурые водоросли имеют зеленые, коричневые и желтые пигменты, которые в своем сочетании и определяют их ярко-желтое или бурую окраску. Основными веществами, которые запасают эти растения, является ламинарин и масло, откладываются вне хлоропластов. Крахмал запасается редко. В отделе Бурые водоросли встречаются все типы размножения:

вегетативное - частями слоевища, бесполое - с помощью зооспор и выводковых почек, и половое - с помощью гамет, которые образуются в органах-гаметангиях. Для бурых водорослей свойственно четкое чередование поколений, размножающихся половым и Неполовой.

Распространение и разнообразие. Бурые водоросли являются исключительно морскими растениями больших размеров, их можно встретить во всех морях Земли. Приспособленные к жизни на средних глубинах - 20-30 м, где поглощают зеленые и голубые лучи света. Но более распространены бурые водоросли на каменистых прибрежных участках в морях умеренных и холодных районов земного шара. В этих местах водоросли испытывают сильных механических ударов во время прибоя, но волны не повреждают их, потому что клетки слоевища покрытые защитным слоем слизи. Вблизи верхушки во многих видов бурых водорослей являются воздушные пузырьки, которые удерживают их на плаву. Благодаря прибоя и течениям в местах их существования происходит постоянное поступление питательных элементов, поэтому они имеют разветвленную слоевище, которая часто достигает больших размеров. Все бурые водоросли, за исключением некоторых видов Саргассовом водорослей, ведут прикрепленный образ жизни. Органами прикрепления у них есть ризоиды или подошвы.

Самыми известными бурыми водорослями является ламинария, фукус, макро- цистис, саргассум, пельвеция, лесония. Род Ламинария, или морская капуста, объединяет многолетние растения, которые встречаются почти во всех морях Северного полушария. Слоевище этих водорослей может достигать длины до 20 м и состоит из пластины и ризоиды, которые прикрепляют водоросль к подводному каменистого дна. Наибольшее промышленное значение имеют ламинария сахаристая, ламинария северная, ламинария японская и др.

Фукус - род бурых многолетних водорослей. В холодных северных морях дно, что обнажается во время отливов, часто покрыто сплошным ковром из этих водорослей. Их Талом достигают 30-100 см высотой, имеют дискообразную подошву и разветвленные пластины, расширяются до верхушки. На концах этих пластин являются воздушные пузырьки, благодаря которым водоросль содержит в воде свое вытянутое тело в вертикальном положении. Саргассум - это бурые водоросли, тело которых вроде кустиков, усеянных воздушными пузырьками, позволяющие этим организмам держаться на поверхности воды.

Название Саргассовом водорослей дала название Саргассовом морю, расположенный к востоку от Флориды и южнее Бермудских островов, между 25 ° и 35 ° градусами северной широты и между 30 ° и 70 ° западной долготы. У этого моря отсутствуют берега, их роль выполняют большие океанические течения.

Значение в природе. Бурые водоросли создают органическое вещество в прибрежной зоне, используется в пищу животными морей умеренных и приполярных широт. Там их количество может достигать десятков килограммов на 1 м2. Вымершие бурые водоросли образуют водорослевое угля. Бурые водоросли формируют вдоль берегов подводные заросли, которые можно приравнять по протяженности и плотности в наземных лесов. Большое количество различных морских животных (рыбы, моллюски, ракообразные) находят в этих местах и добычу и тайник. В процессе фотосинтеза бурые водоросли обогащают водоем кислородом.

Значение для человека. Бурые водоросли собираются человеком для использования в пищу в сыром и вареном виде. Например, ламинария - известная съедобная водоросль, которую сегодня выращивают во многих странах на специальных морских фермах. Она содержит много питательных веществ, витаминов и минеральных соединений. Большое количество бурых водорослей собирается и используется как калийное удобрение. В медицине из бурых водорослей добывают йод, бром, заменители крови и тому подобное. Бурые водоросли являются основным источником получения альгинатов - соединений альгиновой кислоты. Они используются в пищевой промышленности для улучшения качества мороженого, фруктовых соков, в бумажно-целлюлозной промышленности для проклейки бумаги. В медицине из них изготавливают растворимые хирургические нити, а в химической промышленности - красители для цветной печати. В текстильной промышленности покраска такими красителями делает натуральные ткани непромокаемыми и невигораючимы. Бурые водоросли способны накапливать в своих клетках минеральных солей в 500-1000 раз больше, чем их концентрация в воде. Современные ученые используют метод, который позволяет им по месту скопления бурых водорослей отыскивать морские месторождения цветных металлов. Так, оказалось, что водоросли, которые растут на золотосодержащих породах, содержащих драгоценного металла в 6-7 раз больше, чем сама порода.

Итак, самыми общими признаками бурых водорослей является багатоклитиннисть, бурую окраску слоевища, обусловлено наличием большого количества желтых и коричневых пигментов, и четкое чередование полового и бесполого поколений.

Главная » Что выбрать » Морские водоросли: ламинария, фукус - GO VEG! Вегетарианство как образ жизни. Бурые водоросли Как питаются бурые водоросли