8.2.2.3 Отдел Бурые водоросли – Phaeophyta
Все бурые водоросли (около 2 тыс. видов) — многоклеточные организмы. Имеются ветвистые с однорядными и с многорядными нитями, микроскопические и высокоорганизованные многоклеточные, кустистые (расчлененные) с талломами, достигающими десятков м. Среди них нет подвижных форм.
Бурые водоросли обитают в холодных и умеренных морях. В пресных водах встречаются редко. Они прочно прикрепляются к скалам, камням, образуя целые леса.
Клетки их – целлюлозные с ослизняющимися стенками, у них — одно ядро, одна или много мелких вакуолей, содержащих танины, хлоропласты с хлорофиллом «а» и «с», каротином, много ксантофиллов (фукоксантина), маскирующих зеленые пигменты и придающих бурый цвет водорослям. В клетках накапливается йодистый калий.
Запасной продукт – полисахарид (хризоламинарин), масло, сахарный спирт маннит.
Бурые водоросли имеют все три типа размножения: вегетативное — частями таллома, бесполое — гаплоидными спорами и половое — с изогамным, гетерогамным и оогамным половым процессом. Образовавшаяся зигота сразу прорастает в диплоидное растение.
У большинства бурых водорослей наблюдается смена поколений: полового гаплоидного – гаметофита, образующего половые клетки, и бесполого диплоидного – спорофита, дающего споры.
Выделяют две формы развития циклов: изоморфную — из одинаковых по внешнему виду растений (гаметофита и спорофита) и гетероморфную — с преобладанием в развитии спорофита или гаметофита.
Форма водорослей – разнообразная. Так, в северных и южных морях распространены эктокарпусовые водоросли со стелющимися ветвящимися нитями длинной до 60 см. Гаметофит в виде кустиков несет на боковых веточках многокамерные гаметангии, в которых образуются подвижные гаметы: одни сбрасывают жгутики и становятся женскими, другие сохраняют их, становятся мужскими и окружают женскую гамету. Пол у них не выражен.
Диктиотовые водоросли содержат многократно делящийся ветвящийся таллом. Гаметы формируются у них на разных растениях. Так, дихотомически ветвящаяся диктиота имеет гаплоидно диплоидный цикл с изомерной сменой поколений (гаметофит и спорофит имеют одинаковый вид). Цикл развития водорослей показан на рисунке 18.
Рисунок 18 – Цикл чередования изоморфных поколений
бурой водоросли диктиоты ( Dictyota)
1-спорофит (растение), 2-образование тетрады спор в результате редукционного деления (а-тетраспорангий, б-тетраспоры), 3- женский гаметофит, 4-мужской гаметофит, 5-оогоний с яйцеклеткой, 6-антеридий со сперматозоидами, 7-яйцеклетка, 8-сперматозоид, 9-копуляция (слияние гамет) и образование зиготы, 10-зигота, из которой вырастает спорофит.
У ламинарий цикл смены поколений – гетероморфный: спорофит большей величины, а гаметофит микроскопических размеров. Циклы чередования поколений показаны на рисунке 19.
Рисунок 19 – Цикл чередования гетероморфных поколений
бурой водоросли ламинарии (Laminaria)
1-спорофит (растение), 2-зооспорангии и парафизы, 3-редукционное деление и образование зооспор, 4-прорастание зооспоры (+) и образование женского гаметофита с яйцеклеткой, 5- прорастание споры (-), образование мужского гаметофита, дающего сперматозоиды, 6-оплодотворение, 7- образование зиготы, 8-прорастание ее в спорофиты.
Спорофиты ламинариевых высоко дифференцированы, а гаметофиты — мелкие и различаются вторичными половыми признаками: мужские – сильно ветвящиеся, быстро растут; женские — с крупными клетками, растут медленно (рисунок 19). Стволовая часть их достигает длины 25 м и на верхушке имеет плавательные пузыри, которые обеспечивают вертикальное положение.
Бурые водоросли используют в пищу («морская капуста»), из них получают альгинаты, используемые в текстильной, косметической и фотопромышленности, соду и маннит (сахарный спирт), йод.
Источник
6.2. Отдел Бурые водоросли
Отдел включает около 1500 видов многоклеточных, преимущественно макроскопических (до 60-100 м) водорослей, ведущих прикрепленный (бентосный) образ жизни. Чаще всего они встречаются в прибрежных мелководьях всех морей и океанов, иногда вдали от берега (например, в Саргассовом море).
Талломы бурых водорослей имеют наиболее сложное строение среди водорослей. Одноклеточные и колониальные формы отсутствуют. У низкоорганизованных нитчатых бурых водорослей таллом образован одним рядом клеток. У высокоорганизованных клетки таллома отчасти дифференцируется, образуя тканеподобные анатомические структуры (например, ситовидные трубки с косыми перегородками). В результате этого происходит образование “стеблевой” и “листовой” частей таллома, выполняющих неоднородные функции. В субстрате водоросли закрепляются с помощью ризоидов.
Клетки бурых водорослей одноядерные с многочисленными хроматофорами, имеющими вид дисков или зерен. Бурая окраска водорослей обусловлена смесью пигментов (хлорофилла, каротиноидов, фукоксантина). Основным запасным веществом является ламинарин (полисахарид с иными, чем у крахмала, связями между остатками глюкозы), откладывающийся в цитоплазме. Клеточные стенки сильно ослизняются. Слизь помогает удерживать воду и тем самым препятствует обезвоживанию, что важно для водорослей приливно-отливной зоны.
Размножение бесполое, половое и вегетативное:
- Бесполое размножение происходит с помощью многочисленных двужгутиковых зооспор, образующиеся в одноклеточных, реже многоклеточных зооспорангиях.
- В Рис. 59. Ламинария: 1 — целое растение в момент смены листа (старый вверху); 2 — разрез пластинки с зооспорангиями; 3 — мужской заросток с антеридиями; 4 — женский заросток с оогониями. егетативное размножение осуществляется частями таллома.
- Формы полового процесса различны — изогамия, гетерогамия, оогамия.
- Спорофит и гаметофит по размеру и форме могут быть как одинаковыми, так и различными.
- У большинства бурых водорослей в жизненном цикле наблюдается чередование поколений.
Ламинария
Представители рода ламинария известны под названием «морская капуста» (рис. 59). Они широко распространены в северных морях. Зрелый спорофит ламинарии — растение длиной от 0,5 до 6 и более метров. Слоевище ламинарии имеет одну или несколько листоподобных пластинок, располагающихся на простом или разветвленном «стволе», прикрепленном к субстрату ризоидами. «Ствол» с ризоидами многолетние, а пластинка ежегодно отмирает и весной вновь отрастает. Для ламинарии характерен вставочный рост. Зона роста располагается между пластинкой и «стволом». На поверхности пластинок формируются зооспорангии, в которых в результате мейотического деления образуются гаплоидные зооспоры с двумя неравными жгутиками. Они прорастают в микроскопические нитчатые гаметофиты, на которых образуются половые органы. Половой процесс оогамный. В оогониях и антеридиях образуется по одной гамете. Оплодотворение происходит за пределами оогония. Из зиготы без периода покоя развивается диплоидный спорофит. Ламинарию используют в пищу, для лечебного питания.
Источник
Отдел бурые водоросли (Phaeophyta)
К отделу бурых водорослей относятся многочисленные, преимущественно макроскопические водоросли, общим внешним признаком которых служит желтовато-бурая окраска их слоевищ, вызванная наличием у них большого количества желтых и бурых пигментов. Хлоропласты клеток бурых водорослей содержат хлорофилл а, хлорофилл с, β- и ε-каротин и несколько ксантофиллов — фукоксантин, виолаксантин, антераксантин, зеаксантин. Пиреноиды у бурых водорослей мелкие, часто заметные только с помощью электронного микроскопа. Они имеют грушевидную форму и выступают с поверхности хлоропласта в цитоплазму. Подобного типа пиреноиды существуют еще у криптофитовых и эвгленовых водорослей. Деление ядра у бурых водорослей происходит посредством обычных митоза и мейоза. Запасные питательные вещества — в основном ламинарии и маннит (сахароспирт) и в небольших количествах жир. Кроме обычных органелл, в клетках бурых водорослей присутствуют физоды, имеющие вид бесцветных пузырьков в молодых клетках и желтых или бурых пузырей в старых. Они содержат танины (дубильные вещества) в виде флороглюцина и других полифенолов. Подвижные клетки бурых водорослей (зооспоры и гаметы) грушевидной формы с двумя жгутиками, прикрепленными сбоку; один жгутик направлен вперед, перистый; задний жгутик гладкий. У представителей порядка диктиотовых задний жгутик не развит.
Бурые водоросли исключительно многоклеточные растения. Оболочка клеток у них состоит из внутреннего целлюлозного слоя и наружного пектинового слоя, состоящего в основном из альгиновой кислоты и ее солей и соединений с белковыми веществами. Целлюлоза бурых водорослей по своим свойствам отличается от целлюлозы высших растений, поэтому ее иногда называют альгулезой.
Альгиновая кислота известна только у бурых водорослей. Она представляет линейный геторополисахарид, состоящий из связанных остатков D-маннуроновой и L-гулуроновой кислот.
В отличие от других многоклеточных водорослей у бурых водорослей, наряду с обычными одногнездными спорангиями (рис. 121, 2), имеются многогнездные спорангии и гаметангии, неправильно называемые многоклеточными (рис. 128, 1а). Перед образованием зооспор или гамет содержимое многогнездных вместилищ делится тонкими перегородками на камеры, в которых оказываются заключенными по одному ядру с участком цитоплазмы. В каждой камере развивается по одной, реже по две зооспоры или гаметы. На поверхности слоевища многих бурых водорослей развиваются особые многоклеточные волоски, имеющие вид нити из одного ряда клеток с зоной роста при основании; клетки зоны роста делятся чаще других и поэтому имеют мелкие размеры (рис. 121, 1б).
Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров . 1974 .
Источник