Строение слоевища красных водорослей

Что содержат красные водоросли

Во всём мире известно около 160 видов самых различных водорослей, которые люди употребляют в пищу, из них половину, а точнее 81 вид, составляют съедобные багрянки. Водоросли как пищевой продукт чаще всего встречаются на островах Тихого океана и в Восточных странах. Например, в Японии одна пятая часть рациона — это водоросли. Багрянки, которые попадают на стол человека, содержат важные микроэлементы, витамины, богатые белками

Важно помнить, что число видов красных водорослей очень велико, соответственно, и состав веществ, которые можно в них обнаружить, достаточно широк. Итак, что содержат красные водоросли:

• Белки.
• Липиды.
• Витамины.
• Полисахариды (в том числе и фикоколлоиды).
• Минералы:
  • • Магний.
    • Кальций.
    • Йод.
    • Фосфор.
    • Фтор.

Необходимо уточнить, что фикоколлоиды являются сложной смесью высокомолекулярных полисахаридов, содержащих серу. К фикоколлоидам, встречающимся в красных водорослях, относится агар и агароиды, каррагинан.

Агар — это не просто отдельное вещество, а смесь веществ, главным образом, углеводов. Состав агара будет зависеть от вида водорослей, из которых его получили. Например, гелидиум и грацилярия — это багрянки, которые дают наилучшие сорта агара. В России сырьём для получения агара служат анфельции. Агароид, его также называют черноморским агаром, добывают из филлофлоры. Каррагинан, в основном, производят из хондруса, другое название его — ирландский мох. Несмотря на название, это типичная морская красная водоросль, благодаря своему составу, являющаяся диетическим продуктом. Агар и агароиды, каррагинан являются природными гелеобразователями.

Строение код

Красные водоросли — . Хлоропласты красных водорослей двумембранные, с одиночными тилакоидами. Один или два тилакоида обычно лежат на периферии хлоропласта. На мембранах тилакоидов имеются фикобилисомы. Основным пигментом хлоропластов является хлорофилл. Кроме того, у красных водорослей имеются каротиноиды и фикобилины в фикобилисомах. Благодаря такому набору пигментов красные водоросли могут поглощать свет почти всей видимой части спектра.
Как правило, хлорофилл маскируется фикобилинами (красного и синего цвета) и каротиноидами (оранжево-желтые), но среди пресноводных красных водорослей встречаются исключения. Так, Batrachospermum, обитающий в сфагновых болотах, сине-зелёного цвета.

Запасные вещества — багрянковый крахмал (α-1,4-глюкан), запасаемый в цитоплазме, низкомолекулярный углеводород флоридозид и многоатомные спирты.

Клеточная стенка красных водорослей состоит из фибриллярного матрикса (сложен рыхло расположенными фибриллами целлюлозы или ксилана) и аморфной фракции, в состав которой могут входить агар, агароиды, каррагинаны и маннаны.
У ряда красных водорослей клеточная стенка инкрустируется карбонатами кальция, магния и стронция. Иногда поверх клеточной стенки расположена белковая кутикула.

Митоз полузакрытый ацентрический. Клетки делятся за счет впячивания клеточной мембраны. В ходе митоза образуются поры, функционально аналогичные плазмодесмам высших растений, но имеющие иное происхождение. Поры закрываются специальными поровыми пробками, состоящими из белков и полисахаридов.

У красных водорослей полностью отсутствуют жгутиковые стадии жизненного цикла.

Классификация код

Знакомьтесь это багрянки

Почти во всех морях на Земле можно встретить красные водоросли. Это фотосинтезирующие организмы, которые относятся к низшим растениям. Красные водоросли ещё называют багрянками, они включают в себя около 5 тысяч видов, причем абсолютное их большинство живёт в морях. В пресных водоёмах живут всего 1,5 сотни видов. Культивирование водорослей активно развивается в следующих странах:

• Япония,
• Китай,
• Корея,
• Филиппины,
• Аргентина,
• Чили.

В России красные водоросли на сегодняшний день получают, в основном, промысловым способом, а культивируют только в рамках эксперимента. В Белом море добывают анфельцию складчатую. Запасы этого вида в Белом море очень незначительные, поэтому Архангельский водорослевый комбинат заготавливает только анфельцию, которую шторм выбрасывает на берег. А вот вид анфельция тобучинская на Дальнем Востоке встречается в очень большом количестве, поэтому там проводят активные промысловые работы. Вероятнее всего, культивирование в промышленных масштабах будет развиваться и в нашей стране, поскольку промысловые водоросли недостаточно продуктивны, да и потребность в багрянках постоянно растёт.

Основные виды

Среди основных разновидностей красных водорослей для аквариума выделяют такие:

1. Бангиевый. Этот тип включает множество растений, среди которых есть и пластинчатые, и одноядерные, и нитевидные. Объединяет их то, что в состав входит звездчатый хроматофор.

2. Флоридеи. В состав таких красных водорослей входит несколько слоев. Произрастают они только в соленой воде. Только несколько растений этого вида выживают в емкостях с пресноводной водой. При этом они паразитируют на тенистых растениях, других водорослях.

3. Гелидиум. Растительность этого вида отличается разветвленным и пористым строением. Высота растения достигает 20–25 см. Для размножения больше подходит соленая и теплая вода.

4. Филлофора. Такая красная водоросль произрастает в морях. Ее применяют для получения такого вещества, как каррагинан.

Преимущества и недостатки красных водорослей в аквариуме

Для начинающих и опытных аквариумистов важно правильно подобрать растения и рыбок для резервуара. Если вводить в емкости неакклиматизированных и неподготовленных представителей флоры и фауны, то вероятность появления красных водорослей в резервуаре возрастает

Под действием ультрафиолета, света эти виды развиваются более активно.

В отлаженной экологической системе красные водоросли развиваются и самостоятельно регулируют рост. Если баланс нарушается, водоросли порфира начинают развиваться более активно. К сбою в системе приводит избыток органических веществ, кислорода или ультрафиолетового излучения. Переизбыток такой растительности приводит к тому, что все остальные представители флоры, фауны не развиваются.

Красные водоросли считаются идеальными паразитами, поскольку они при выравнивании показателей перестают развиваться. Как только наблюдается повторный сбой в экосистеме, их рост активизируется. Если не предпринимать соответствующие меры, то в короткие сроки эта растительность заполнит весь резервуар.

Причины активизации роста красных водорослей

1. Несоблюдение температурного режима.
2. Нарушение светового режима.
3. Переизбыток органических веществ.
4. Невыполнение регулярной подмены воды.
5. Введение в аквариум растений, рыбок и моллюсков, которые не прошли процесс акклиматизации.

Багрянка или Красные водоросли

Багрянка – это группа водорослей, называемая аквариумистами «бородой», «щеткой» или «кустом», в зависимости от их внешнего вида и структуры роста.

Красные водоросли — многоклеточные организмы. Предполагается, что они по биохимическим параметрам сходны с сине-зелеными водорослями.

Зеленый цвет хлорофилла водоросли маскируется пигментами – фикобилином (phycobilin) и фикоеритрином (phycoerythrin). Эти пигменты поглощают синий спектр света и отражают красный, что придает красным водорослям бронзово-красный оттенок (видный на «просвет»), в обычном свете они кажутся черными.

Для проверки принадлежности водоросли к Багрянкам можно воспользоваться растворителем или ацетоном. При погружении в них, Красные водоросли меняют свою окраску с черной на красно-рыжую.

Большинство видов Багрянки растут в соленой морской воде. И лишь малая их часть приспособилась к пресной воде, уровень фикоеритрина у них ниже. Поэтому их заросли иногда смотрятся серыми или даже немного зеленоватыми.

При благоприятных условиях Багрянка очень быстро размножается, поэтому за короткий срок распространяется по всему аквариуму. Красные водоросли обычно появляются на тонких выступающих гранях: боковые поверхности листьев растений, выступах камней, концах коряг и т.д.

Рост Багрянки из споры начинается с образования куполообразной апикальной клетки, которая, делясь, создает основу водоросли, откуда впоследствии и вырастают нити.
Красные водоросли представлены в аквариумах в основном двумя родами:

ВЬЕТНАМКА (Audeuinella) – Аудоуинелла, «Красная борода».

Эти водоросли закрепляются по краям листьев растений, начиная с кончика листа, и образуют темную мохнатую кайму по всей кромке листа. Со временем покрывают весь лист. Имеет нити длинной 5-50 мм, иногда и более.

ЧЕРНАЯ БОРОДА (Compsopogon) – Компсопогон.

Её черные отдельные пучки за короткое время появляются на всех поверхностях аквариума: стенках, грунте, оборудовании, стеблях и листьях растений. Через небольшое время образует плотный ковер темно-зеленых нитей, достигающих длины 10-15 см.

На фотографии слева Черная борода, справа Вьетнамка.

В запущенных, неухоженных, плотно заросших разными водорослями аквариумах, даже опытному аквариумисту бывает сложно разобраться, где что растет.

Чтобы не допустить появления этих  водорослей в аквариуме надо соблюдать 5 правил:

1. Не перенаселяйте аквариум.
2. Регулярно удаляйте избыток органики из аквариума.
3. Не допускайте сильной продувки аквариума и мути в воде.
4. Вода должна иметь устойчивую щелочную реакцию.
5. Жесткость воды должна быть не ниже 8°.

Приобретая растения, внимательно осматривайте их, не скрывается ли где Багрянка. Никогда не покупайте растения, если заметите на них кисточки или волоски водорослей. Тщательно промывайте новые растения чистой водой перед посадкой.

Красные водоросли в морях России код

В Баренцевом море красные водоросли — типичные представители прибрежной бентосной растительности. Выше других водорослей на прибойных скалах, открытых волнам, ветру и солнцу, растет Porphyra umbilicalis. Для нижнего горизонта литорали в местах с хорошим движением воды характерен пояс литоральных багрянок, формируемый Palmaria palmata, Devaleraea ramentacea, а также Rhodomela lycopodioides, Polysiphonia urceolata и другими. На литорали, опускаясь иногда в сублитораль, растет Chondrus crispus. В открытых местах на Мурманском побережье имеется также пояс сублиторальных багрянок, идущий глубже пояса ламинариевых водорослей (на глубине более 8 м), основными представителями которого являются: Ptilota plumosa, Odonthalia dentata, Phycodrys rubens. Глубже других идет пояс известковых кораллиновых водорослей, это виды рода Lithothamnion sp. и некоторые другие.

В Белом море на глубине 0—5 м среди фукусов и ламинарий поселяется, иногда в больших количествах, анфельция (Ahnfeltia plicata). Она нередко отрывается от субстрата и по течению сносится в бухты, где могут формироваться больших размеров не прикрепленные пласты, толщиной около 20 см. В Белом море ведется добыча анфельции для получения агар-агара. В некоторых странах собирают Chondrus crispus, из него получают полисахарид — каррагинан.

Палеонтология код

Фосфатизированные доломитовые строматолиты в карбонатной свите Тирохан (Tirohan Dolomite) у подножья хребта Виндхья в центральной Индии, на участке реки Пайсуни в квартале Янкикунд (Jankikund) города Читракута в штате Уттар-Прадеш, возраст которых оценивается в 1,6 млрд лет, известны уникальной сохранностью окаменелых микробных образований. Палеонтологи из Шведского музея естественной истории обнаружили древнейшие окаменелые останки многоклеточных растений, возраст которых оценивается в 1,6 млрд лет. Учёные интерпретировали останки как красные водоросли. Нитевидная форма Rafatazmia chitrakootensis Bengtson состоит из одного ряда крупных клеток с ромбовидным диском внутри каждой клетки, предположительно интерпретируемым как пиреноид. Род Rafatazmia Bengtson назван в честь палеонтолога доктора Рафата Азми, Rafat Azmi, вид Rafatazmia chitrakootensis — по городу Читракута. Вторая нитевидная форма Denaricion mendax Bengtson имеет монетоподобные клетки. Название рода Denaricion Bengtson образовано от лат. denarius — денарий и греч. κίων — столб из-за структуры, похожей на стопку монет, вида — от лат. mendax — обманчивый из-за его загадочной структуры. Вид Ramathallus lobatus Bengtson имеет структуру, указывающую на родство с флоридеевыми водорослями. Название рода Ramathallus Bengtson образовано от Рама и лат. thallus — таллом, вида — от лат. lobatus — дольчатый. Исследованные окаменелые останки получены в результате полевых работ в Янкикунде в ноябре 2006 года и январе 2011 года и были дополнены окаменелыми останками, предоставленными палеонтологом Рафатом Азми. Найденные останки старше ранее найденных красных водорослей вида Bangiomorpha pubescens на 400 млн лет.

Ранее найденная красная водоросль Bangiomorpha pubescens является самой древней окаменелостью-эукариотом, принадлежащей к конкретному современному таксону. Bangiomorpha pubescens, окаменелость многоклеточного организма, найденная в арктической Канаде, лишь немногим отличается от современной красной водоросли рода Бангия (Bangia), несмотря на то, что она была захоронена в отложениях возрастом 1,2 млрд лет.

Роль водорослей в природе и жизни человека

Роль в биогеоценозах

Водоросли — главные производители органических веществ в водной среде. Около 80 % всех органических веществ, ежегодно создающихся на земле, приходится на долю водорослей и других водных растений. Водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных. Известны горные породы (диатомиты, горючие сланцы, часть известняков), возникшие в результате жизнедеятельности водорослей в прошлые геологические эпохи. Водоросли участвуют в образовании лечебных грязей.

Пищевое применение

Рис. 7. Заросли ламинарии или морской капустыНекоторые, в основном морские, употребляются в пищу (морская капуста (), порфира, ульва). В приморских районах водоросли идут на корм скоту и удобрение. В ряде стран водоросли культивируют для получения большого количества биомассы, идущей на корм скоту и используемой в пищевой промышленности.

Съедобные водоросли — богаты минеральными веществами, особенно йодом, продукт — используется в восточноазиатских кухнях. Одно из самых популярных блюд с водорослями — суши.

Водоочистка

Многие водоросли — важный компонент процесса биологической очистки сточных вод. Если любые из них поместить в реку или в любую другую воду, то в скором времени она станет чистейшей.

Биотестирование

Водоросли являются одним из наиболее широко применяемых биообъектов при биотестировании химических веществ и образцов природных и загрязненных вод.

В фармацевтической промышленности

Из водорослей получают: студне- и слизеобразующие вещества — агар-агар (анфельция, гелидиум), агароиды (филлофора, грацилярия), карраген (хондрус, гигартина, фурцелярия), альгинаты (ламинариевые и фукусовые), кормовую муку, содержащую микроэлементы и иод.

Химическая промышленность

Рис. 8. ХлореллаЧеловек использует морские водоросли в химической промышленности. Из них получают калийные соли, целлюлозу, спирт, уксусную кислоту.

В исследовательских работах

Водоросли широко применяют в экспериментальных исследованиях для решения проблем фотосинтеза и выяснения роли ядра и других компонентов клетки.

Экодом

Предпринимаются попытки использовать некоторые быстро размножающиеся и неприхотливые водоросли (например, хлореллу (), которая быстро и в большом количестве синтезирует белки, жиры, углеводы, витамины и достаточно полно поглощает вещества, выделяемые человеком и животными) для создания круговорота веществ в обитаемых отсеках космического корабля.

А.С.Антоненко

Особенности жизненного цикла код

Для красных водорослей характерен сложный цикл развития, не встречающийся у других водорослей. Репродуктивные клетки красных водорослей никогда не имеют жгутиков. Они выходят из спорангия или гаметангия в результате образования большого количества слизи и разносятся водой. Половой процесс всегда оогамный. После оплодотворения образовавшаяся зигота претерпевает сложное развитие прямо на гаметофите и дает начало особым спорам, которые называются карпоспорами, образующиеся в карпоспорангиях, тогда как у многих других водорослей зигота развивается в спорофит, давая начало новой форме развития растений. Жизненный цикл красных водорослей изоморфный или гетероморфный дипло-гаплобионтный.