asyan.org
добавить свой файл
  1 2
^

Систематика водоростей


У систематичному відношенні водорості являють собою сукупність декількох відособлених груп рослин, імовірно, самостійних по своєму походженню й еволюції. Поділ водоростей на групи в основному збігається з характером їхнього фарбування, що, у свою чергу, зв'язано з набором пігментів, а також засновано на загальних особливостях будівлі. При такому підході виділяється 10 груп водоростей: Синьозелені (Cyanophita), пирофитовие (Pyrrophyta), золотаві (Chrysophyta), діатомові (Bacillariophyta), жовто-зелені (Xanthophyta), бурі (Phaeophyta), червоні (Rhodophyta), евгленовие (Euglenophyta), зелені (Chlorophyta) і харовие (Charophyta).

У нашій країні більшість систематиків дотримують точки зору про поділ всіх організмів на чотири царства – бактерії, гриби, рослини і тварини. До власне водоростей у цьому випадку відносяться всі перераховані вище групи (відділи в царстві рослин), крім синезелених. Останні, будучи прокариотическими організмами, попадають у царство бактерій.

Існують і інші класифікації. Наприклад, деякі закордонні систематики поділяють усі живі організми на п'ять царств: ^ Monera (доядерние), Protista (еукариотические одноклітинні чи складаються з багатьох клеток, не диференційованих на тканині), Animalia (тварини), Fungi (гриби), Plantae (рослини). У цьому випадку Синьозелені водорості також відносять до царства Monera, тоді як інші відділи водоростей попадають у царство Protista, тому що, не маючи диференційованих тканин і органів, не можуть вважатися рослинами. Існує і така точка зору, відповідно до якої різні групи водоростей одержують ранг окремих царств.
^

Синезелені водорості (ціанобактерії)


Як уже були сказано, Синьозелені водорості є прокариотическими організмами, тобто не мають типовими, обмеженими мембранами клітинних ядер, хроматофорів, мітохондрій, елементів ендоплазматической мережі і вакуолею з клітинним соком. Тому їх звичайно відносять не до рослин, а до царства бактерій. Подібність же їх з еукариотическими водоростями виражається в особливостях біохімії пігментів і фотосинтезу. При цьому найбільш подібним із синьозеленим набором пігментів і запасних живильних речовин володіють червоні водорості. Для обох цих груп також характерна відсутність рухливих жгутикових стадій.


^
Свердлувальні (1, 2) і туфообразующие (3, 4) Синьозелені водорості

Синьозелені водорості можуть бути як одноклітинними і колоніальними, так і утворювати нитчаті тіла. Клітки цих організмів можуть бути пофарбовані по-різному в залежності від співвідношення пігментів: хлорофілу а (зелені), каротиноидов (жовті, жовтогарячі), фикоцианина (сині), фикоеритрина (червоні). У їхній цитоплазмі знаходяться включення запасних живильних речовин (глікоген, волютин, цианофициновие зерна), а також газові вакуолі, чи псевдовакуоли, – порожнини, заповнені газом. У периферичній цитоплазмі розташовані тилакоиди, у мембрани яких «убудовані» молекули хлорофілу і каротиноидов. Кнаружи від цитоплазматической мембрани знаходиться клітинна стінка, до складу якої входить муреин (полімер, що складається з аминосахаров і амінокислот) – речовина, що є основним компонентом клітинної стінки бактерій і не зустрічається в еукариотических водоростей і грибів. У багатьох синезелених водоростей поверх клітинних стінок знаходяться ще і слизуваті шари, причому єдина слизувата оболонка часто покриває кілька кліток.

Синьозелені водорості – перші автотрофні фотосинтезуючі організми, що з'явилися на Землі. По своїй будівлі на них дуже схожі і найбільш древні з відомих дотепер живих організмів – кулясті мікроскопічні тільця діаметром від 5 до 30 мкм, виявлені в Південній Африці і маючих вік більш 3 млрд років.


^
Різні структури синьозелених водоростей

Розвинені в докембрійських морях у величезній кількості ціанобактерії змінили атмосферу древньої Землі, збагативши її вільним киснем, а також з'явилися першими творцями органічної речовини, що стали їжею для гетеротрофних бактерій і тварин.
^

Червоні водорості


Відділ червоних водоростей, чи багрянок, (Rhodophyta) включає більш 600 пологів і близько 4000 видів. Найдавніші червоні водорості, виявлені в кембрійських відкладеннях, мають вік близько 550 млн років.

Деякі систематики виділяють цю групу в окреме підцарство в царстві рослин, оскільки багрянки мають ряд особливостей, що істотно відрізняють їх від інших еукаріотичних водоростей. У їхніх хроматофорах крім хлорофілів a і d і каротиноидов міститься ще ряд водорозчинних пігментів – фикобилинов: фикоеритрини (червоні), фикоцианини й аллофикоцианин (сині). У підсумку фарбування таллома варіює від малиново-червоної (якщо переважає фико–еритрин) до блакитнувато-сталевої (при надлишку фикоцианина). Запасним полисахаридом червоних водоростей є «багрянковий крохмаль», зерна якого відкладаються в цито–плазме поза хлоропластами. По своїй структурі цей полисахарид ближче до амілопектину і глікогену, чим до крохмалю.


^
Багрянки: 1 – каллітамніон; 2 – делессерія

Суперечки і гамети багрянок позбавлені жгутиків, а цикл їхнього розвитку включає не двох, як в інших водоростей, а три стадії. Після злиття гамет із зиготи розвивається диплоидний організм (у тієї чи інший, іноді скороченої, формі) – спорофіт, що робить диплоидние ж суперечки. З цих спор розвивається друге диплоидное покоління – спорофіт, у клітках якого у визначений час відбувається мейоз і утворяться гаплоидние суперечки. З такої спори розвивається третє покоління – гаплоидний гаметофит, що робить гамети.

До складу клітинної стінки багрянок входять пектини і гемицеллюлози, здатні сильно набухати і зливатися в загальну слизувату масу, що укладає протопласти. Нерідко слизуваті речовини склеюють нитки таллома, що робить їх слизькими на дотик. У клітинних стінках і межклетниках багатьох багрянок містяться фикоколлоиди – утримуючі сірку полисахариди, широко застосовувані людиною в господарській діяльності. Найбільш відомі з них – агар, каррагинин, агароиди. Багато хто багрянки відкладають у клітинних стінках карбонат кальцію, що додає їм твердість.

У більшості червоних водоростей талломи утворені багатоклітинними нитками, що переплітаються, прикріпленими до субстрату за допомогою ризоидов, рідше в цій групі можна зустріти одноклітинні (порфиридиум) і пластинчасті (порфіру) форми. Розміри талломов багрянок – від декількох сантиметрів до метра.

Здебільшого червоні водорості – мешканці морів, де вони завжди прикріплені до каменів, раковинам і іншим предметам на дні. Часом багрянки проникають на дуже великі глибини. Один з видів цих водоростей був виявлений у Багамськ островів на глибині 260 м (освітленість на такій глибині в кілька тисяч разів менше, ніж у поверхні моря). При цьому водорості того самого виду, що ростуть глибше, мають, як правило, більш яскраве фарбування – наприклад яскраво-малинову на глибині і жовтувату на мілководдя.

Один з типових представників багрянок – каллитамнион щитковидний (Callithamnion corymbosum) – утворить витончені кустики яскраво-рожевого кольору до 10 див висотою, що складаються із сильно розгалужених ниток. У морях на скелях росте немалион (Nemalion), слизуваті блідо-рожеві шнури якого досягають 25 див довжини і 5 мм товщини. У видів роду делессерия (Delesseria) талломи схожі на яскраво-червоні листи – вони утворилися шляхом зрощення бічних галузей головної осі. У розповсюджених у теплих морях видів роду кораллина (Corallina) талломи складаються із сильно просочених вапном члеників, з'єднаних один з одним зчленуваннями з невеликим змістом сповісти, що додає всій рослині гнучкість, що допомагає протистояти дії хвиль і рости в місцях сильного прибою.


Немалион

Червоні водорості знаходять широке застосування в господарській діяльності людини. Відомо, що вони є коштовним харчовим продуктом, що містить досить багато білка, вітамінів і мікроелементів. У країнах Східної Азії, на Гавайських і інших островах з них готують різноманітні блюда, нерідко їдять сушеними чи зацукрованими. Найбільш відомі такі їстівні багрянки, як родимения (Rodimenia) і порфіру (Porphyra), розповсюджені в багатьох морях. Листоподібний пурпурний таллом видів порфіри прикріплюється підставою до субстрату і досягає в довжину близько 50 див. У Японії навіть розвите промислове культивування цих водоростей. Для цього в прибережній смузі на мілководдя укладають камені, пучки чи галузей розтягують спеціальні мережі з товстих мотузок, закріплюючи їх на бамбукових тичинах так, щоб вони трималися в поверхні води. Через якийсь час ці предмети суцільно обростають порфірою.

Агар-агар, про властивості і застосування якого розповідалося на початку статті, відомий у Японії з 1760 р. Майже до середини ХХ в. його одержували винятково з червоної водорості гелидиума, але в даний час для цієї мети використовують близько 30 видів багрянок. У Росії сировиною для агару служить анфельція, розповсюджена в північних частинах Атлантичного і Тихого океанів. Добувають її в Білому морі й в узбережжя Сахаліну. Агароиди же в нас одержують з чорноморської водорості филлофори.


<< предыдущая страница