Отдел красные водоросли реферат
Обновлено: 03.07.2024
Подводный мир очень красочный и разнообразный. Красивым явлением морей являются красные водоросли. У водорослей может быть разнообразная форма и размеры. Красные водоросли обрели второе название – багрянки.
Состав красных водорослей
Водоросли багрянки обладают полезными минералами: фтор, магний, йод, кальций и фосфор. Также для организма человека полезны протеин, который находится в водорослях и витамины группы В. В составе красных водорослей есть сульфатированные углеводы.
Места обитания
Насчитывают около 2000 видов багрянок. Водоросли можно встретить не только в морях, но и около 400 видов встречаются на водоёмах с пресной водой.
Встретить их можно на глубине 100-200 метров. Есть виды, которые растут на глубине свыше 300 метров.
Строение водорослей
Внешний вид и форма водорослей багрянок может быть весьма разнообразен. Тело красных водорослей представлено разными по жесткости нитками, у некоторых видов нитки формируют причудливые кусты.
Полость ниток может быть слоистой, слизистой и даже жилковатой.
Как понятно из названия куст или нити водорослей имеют красный окрас.
Размножение багрянок
Красные водоросли могут размножаться вегетативно и бесполо.
За счет не подвижных спор происходит бесполовое размножение. Вследствие вегетативного размножения образуются новые нити водорослей.
Виды багрянок
Бангиевые
В данном виде есть 90 подвидом красных водорослей. Представители бангиевых водорослей могут быть разными по строению.
Флоридеи
Растут такие водоросли до 50 сантиметров в высоту. Насчитывается около 3700 видов. Флоридеи можно встретить в основном в морях.
Филлофора
Тело представлено в виде слоевища, которое может расти тоже до полуметра. Насчитывает около 15 видов водорослей филлофоры.
Гелидиум
Насчитывают около 40 видов данных водорослей. Тело может расти в высоту до 25 сантиметров.
Применение красных водорослей
Всем известный агар-агар делают как раз из красных водорослей.
Красные водоросли широко используют в кулинарии. Их добавляют в салаты, подают в соусах к мясу или рыбе. Также добавляют в различные супы и гарниры.
Используют очень много видов красных водорослей, например, Япония использует около 30 видов багрянок.
Популярные сегодня темы
Воронежская область является регионом маловодным, потому что осадков в течение года выпадает мало, а основная их часть почти сразу испаряется. В последние полвека несколько
Метеоритами в науке называют тела небесного происхождения, упавшие на земную поверхность. Как правило, до падения на нашу планету метеориты являются частью более крупных небесных тел, метеоро
Для начала следует сказать, что вода является, по сути, самым безопасным природным растворителем. Веществ, способных противостоять ее свойствам практически не существует – каждое из них, как
Скорая помощь - это самоходное транспортное средство, специально предназначенное для перевозки критически больных или раненых в медицинское учреждение. Большинство машин скорой помощи являютс
Игорь Эммануилович Грабаль — живописец, теоретик искусства, который родился в семидесятых годах прошлого века в Венгрии. Его отец был Эммануил Грабарь, который прославился на посту общественн
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
Строение таллома красных водорослей довольно простое: известны даже одноклеточные коккоидные формы, у многих талломы гетеротрихальные и в виде разветвленных нитей, прикрепленных к субстрату с помощью ризоидов. Однако подавляющее большинство имеет псевдопаренхиматозные талломы, возникающие за счет переплетения и срастания боковых ветвей либо одной оси, неограниченно нарастающей с помощью верхушечной клетки, либо многих таких осей; в первом случае говорят об одноосевом строении, во втором — о многоосевом или мультиосевом. Пластинчатые талломы истинно паренхиматозного строения, получающиеся в результате как поперечных, так и продольных делений клеток, встречаются среди красных водорослей редко.
Клетка красных водорослей одета оболочкой, пектиновые и темицеллюлозные компоненты которой сильно набухают и часто сливаются в общую слизь мягкой или хрящеватой консистенции, заключающей протопласты. Нередко в оболочках откладывается известь. При делении клеток у большинства красных водорослей в результате неполного смыкания центрипетально растущей поперечной стенки образуются первичные поры. Поровый канал сначала открыт, но затем замыкается пробкой. По этим порам можно восстановить генетическую связь между клетками в многоклеточном талломе. Клетки одно- и многоядерные, хроматофоры, как правило, париетальные, многочисленные, в виде зерен или пластинок. У бангиофициевых встречаются звездчатые хроматофоры с центральными пиреноидами.
Размножение. Вегетативное размножение — путем фрагментации таллома; особенно часто наблюдается в местообитаниях, где факторы внешней среды неблагоприятны для размножения спорами.
Бесполое размножение осуществляется посредством неподвижных клеток, развивающихся из содержимого спорангия в числе одной или четырех.
Тетраспоры формируются на диплоидных бесполых растениях—тетраспорофитах. В тетраспорангиях перед образованием тетраспор происходит мейоз. Расположение тетраспор в тетраспорангии может быть крестообразным, рядовым или по углам тетраэдра.
Красные морские водоросли можно обнаружить во всех прибрежных районах мира — от тропиков до полюсов, но их разнообразие в полярных регионах невелико. В основном они ведут прикрепленный образ жизни, закрепляются при помощи ризоидов на камнях, раковинах или морских травах. Базальные клетки этих видов проникают в организм хозяина, образуя вторичные ямочные связи с их клетками. Многочисленные красные водоросли (более 40 родов) паразитируют, как правило, на других красных водорослях.
Отличительные особенности красных водорослей
Красные водоросли более мягкие и менее сложно устроенные, чем бурые. От других водорослей и эмбриофитов они отличаются структурными, биохимическими и репродуктивными особенностями. Одно из наиболее важных биохимических различий заключается в том, что подобно цианобактериям они содержат вспомогательные пигменты фикобилины (фикоэритрин, фикоцианин) , которые агрегируются в фикобилисомах , расположенных на мембранах телакоидов пластид. Красный цвет багрянок обусловлен присутствием фикоэритрина, однако они часто бывают фиолетовыми, коричневыми или черными из-за дополнительного наличия фикоцианина, так же как и у цианобактерий. Также у них есть вспомогательные каратиноидные пигменты и основной пигмент — хлорофилл a и d, фактическое количество которого зависит от глубины обитания водорослей. В группе есть и водоросли, окрашенные в зелёный цвет.
Водоросли, залегающие в поверхностных водах, имеют множество пигментов, пригодных для работы в условиях относительно интенсивного освещения. На большей глубине (багрянки живут до глубины в 100 м) они имеют другой комплекс пигментов, с преимуществом фикобилинов, лучше приспособленных к фотосинтезу в условиях тусклого света при изменённом спектре, присутствующем в результате дифференциального поглощения цвета воды.
Избыток продуктов фотосинтеза в почти исключительно одноядерных клетках красных водорослей накапливается в виде гранул багрянкового крахмала — разветвлённого полимера глюкозы, похожего на гликоген. Эти гранулы находятся только в цитоплазме, а не в пластидах. Багрянковый крахмал окрашен в бурый цвет из-за содержания йода. У красных водорослей встречаются и другие запасные вещества, содержащие необычные сахара, такие как флоридозид и изофлоридозид, указывающие на то, что углеводный обмен красных водорослей сильно отличется от такового у настоящих растений.
Пластиды багрянок имеют различную форму: дисковидную, лопастную, овальную, звездчатую, но не бывают чашевидными. Они окружены двумембранной оболочкой и содержат одиночные тилакоиды.
Большая часть водорослей многоклеточны — нитчатые и псевдопаренхимные (ложнотканевые). Они внешне имеют нитевидные, листовидные и перепончатые структуры. Одноклеточны только немногие роды, такие как Порфириум (Porphyridium) и Rhodospora.
Несмотря на довольно большие размеры, которых могут достигать тела красных водорослей, их клетки различаются незначительно, главным образом только набором пигментов и размером.
Жизненный цикл красных водорослей
Жизненные циклы большинства красных водорослей малоизвестны, но те немногие, которые были хорошо изучены, все чрезвычайно сложны и сильно отличаются от других групп водорослей. Они включают по крайней мере одну многоклеточную стадию, но ни одна из них не имеет стадии подвижных жгутиковых клеток. Жизненные циклы их очень разные и их нельзя представить одинаковой схемой. Основная масса красных водорослей характеризуется сменой трёх поколений, за гаплоидным гаметофитом следуют диплоидный карпоспорофит и еще одно диплоидное спорофитное поколение (преимущественно тетраспорофит).
Гаметофиты (самостоятельные гаплоидные растения) несут гаметангии ( карпогоны и сперматангии ), которые производят спермации , и яйцеобразные клетки, называемые карпогониями . Карпогонии — это крупные клетки с длинным трубчатым расширением, которое в основном действует как рецептор для дрейфующих при помощи воды спермациев. Половой процесс богрянок исключительно оогамный (гамето-гаметангиогамия, или нетипичная оогамия). Когда спермации контактирует с расширением карпогония, происходит плазмогамия и ядро мигрирует к основанию яйца, где происходит кариогамия.
В любой другой группе эта клетка была бы зиготой и либо росла, либо производила споры, но у многих красных водорослей оплодотворенный карпогоний выпускает длинную нить, которая выносит диплоидное ядро из карпогония и откладывает его в совершенно другую вспомогательную клетку — карпосопорофит , в котором происходит митоз с образованием диплоидных карпоспор.
Карпоспоры представляют собой новое поколение, которое не имеет аналогов в других группах водорослей или растений. Карпоспоры пассивно плавают, потом оседают и вырастают в тетраспорофиты , аналогичные обычному спорофиту. У них имеются спорангии, в которых клетки делятся мейотически и продуцируют гаплоидные тетраспоры (реже моноспоры), вырастающие в гаметофиты.
Гаметофит и тетраспорофит чаще всего имеют одинаковый внешний вид, но могут быть и непохожими, отчего раньше их относили не только к разным родам, но и даже к далеко отстоящим друг от друга порядкам. Также и паразитирующий на гаметофите карпоспорофит в отдельных случаях выглядит как нечто постороннее до такой степени, что его считали действительно инородным паразитом и давали ему особое название.
Последовательность разных поколений на одном организме (гаплобионтный тип развития) можно проследить на встречающихся в пресной воде видах рода Batrachospermum.
Жизненный цикл Батрахоспермума
Как люди используют красные водоросли?
В дополнении к тонкому слою целлюлозы или ксилана клетки красных водорослей содержат толстый слой слизей, называемых сульфатированными галактанами . Их используют в качестве загустителей в кондитерской и пищевой промышленности (сыры, салаты, пудинги, мороженое). Из них же извлекают питательную среду агар .
Большинство красных водорослей являются фотосинтезирующими растениями, выступая первичными продуцентами морских экосистем, и служат кормовой базой для различных беспозвоночных и позвоночных животных. Группа известковых (кораллиновых) водорослей совместно с кораллами формирует коралловые рифы. Способность этих водорослей накапливать растворенные в воде вещества, в том числе и радиоактивные, используют в биоиндикации качества морской воды.
Классификация красных водорослей
Единственный класс красных водорослей — Rhodophyceae, подразделяется на подклассы Bangiophycidae и Florideophycidae.
Порядок Порфиридиевые (Porphyridiales)
Объединяет одноклеточные, отчасти колониальные формы, половое размножение которых неизвестно. У часто встречающейся наземной водоросли Porphyridium
purpureum многочисленные отдельные клетки объединены в слизи.
Одноклеточная красная микроводоросль Порфириум пурпурный (Porphyridium purpureum) представляет значительный интерес благодаря уникальному составу пигментов. В составе P. purpureum выявлены В-фикоэритрин, b-фикоэритрин, R-фикоцианин, аллофикоцианин, аллофикоцианин В, относящиеся к группе фикобилипротеинов, а также хлорофилл а и каротиноиды (β-каротин, зеаксантин и β-криптоксантин). По этой причине водоросль активно культивируют для получения веществ, применяемых в косметике и других отраслях промышленности.
Порфириум пурпурный (Porphyridiophyceae, Rhodophyta).
Автор: Неободо, CC BY-SA 4.0
Округлые клетки этой водоросли обычно собраны в слизистые колонии. Они покрывают стены и почву в виде кроваво-красных плёнок. Размножаются они чаще вегетативно — делением клетки надвое. Иногда у них образуются моноспоры, при этом протопласт их округляется и покидает материнскую клетку.
Порядок Бангиевые (Bangiales)
К этому порядку относятся нитчатые (Бангия) и листовидые (Порфира) красные водоросли.
Эритротрихия (Erythrotrichia) состоит из неразветвлённых нитей, на которых возникают моноспороциты, а в них образуется по одной моноспоре. Вначале они голые, передвигаются по амёбоидному типу. Затем прорастают в новую эритротрихию.
Erythrotrichia tetraseriata.
Автор: Аллан Хэнкок Фонда
Бангия (Bangia) — пресноводная и морская нитчатая красная водоросль. Неразветвлённые нити вначале однослойны, позже многослойны, прикрепляются к субстрату при помощи подошвы, позже ризоидов. Клетки бангии со звездчатым хроматофором и одним пиреноидом. Характеризуются наличием 2n стадии (карпоспора) и 4n стадии(цистокарпа).
Порфира (Porphyra) имеет тело в виде двуслойной пластинки, сужающейся книзу в виде тонкого стебелька, переходящего в подошву с ризоидами. Карпогоны порфиры чаще бывают неотличимыми от вегетативных клеток. Зигота делится митозом на несколько диплоидных карпоспор. Карпоспорофитное поколение либо сильно редуцировано, либо отсутствует.
Карпоспоры прорастают в диплоидную нить, внедряющуюся в известковую раковину двустворчатых моллюсков (устриц, мидий, морских гребешков) или морских желудей. Там начинается развитие спорофитной фазы жизненного цикла порфиры. У порфиры она носит название Conchocelis-фазы.
Жизненный цикл порфиры
Подкласс флоридеи ( Florideophyceae)
Представители этого подкласса имеют более сложное строение таллома, основу которою составляют разветвленные нити с верхушечным ростом. Одноклеточные формы среди них не встречаются. Уже простейшие флоридеевые
имеют гетеротрихальное строение (т.е. дифференцированы на подошву и вертикальные нити), однако даже наиболее высокоразвитые представители в противоположность бурым водорослям никогда не бывают настоящими тканевыми (паренхимотозными). Клетки их соединены порами.
Род Батрахоспермум, или лягушечник (Batrachospermum) — распространённая в Европе пресноводная водоросль. Растёт главным образом в быстротекущих реках и ручьях с чистой водой. Её жизненный цикл мы рассматривали выше. Нитчатый гаметофит батрахоспермума достигает 40 см в длину.
Батрахоспермум
Родохортон инвестиенс (Rhodochorton investiens) — живёт как эпифит на видах Батрахоспермума. Имеет нормальный диплобионтный цикл развития, а его гаметофит и тетраспорофит в значительной мере сходны между собой.
Представители рода Леманея (Lemanea) тоже пресноводны . Они имеют зелёную окраску. Это трубчатая или разветвлённая нитчатая водоросль.
У представителей этого рода известно только половое размножение. Ни моноспор, ни тетраспор на них не образуется. Леманеи обладают высокой способностью к вегетативному размножению и регенерации таллома.
Порядок криптонемиевые (Cryptonemiales)
Порядок гигартиновые (Gigartinales)
Причиной выделения водорослей в этот порядок стало то, что их ауксиальная клетка образуется из нормальной интеркалярной (активно растущей) клетки таллома. Внешне они очень разные и отличить их может только специалист.
К этому порядку относятся космополитные для умеренных широт водоросли с перистыми уплощёнными талломами Plocamium.
Plocamium sp. Автор: Дерек Китс CC BY-SA 2.0
Плоско-вильчатая Chondrus .
Chondrus elatus.
Автор: Daderot, CC0
И имеющая форму фонтана Furcellaria lumbricalis. Из неё добывают каррагинан , используемый в пищевой, косметической и фармацевтической промышленностях.
Furcellaria lumbricalis
Порядок Rhodymcniales
Несущая клетка карпогона перед оплодотворением отшнуровывает дочернюю клетку, а та, в свою очередь, —
ауксилярную клетку. Карпогон возникает от прокарпия (состоящего из несущей клетки, дочерней клетки, ауксилярной клетки и карпогонной ветви), который после оплодотворения становится пистокарпием. Сюда относится часто встречающаяся в Атлантике Родимения (Rhodymenia) с листовидным талломом.
Rhodymenia pseudopalmata. Автор: Luis Fernández García, C.С. 4.0
Порядок церамиевые (Ceramiales)
Ауксилярная клетка обособляется после оплодотворения карпогона от несущей клетки карпогонной оси. Имеются прокарпий (здесь состоящий из несущей клетки, ауксилярной клетки и карпогонной ветви) и цистокарпий, как и у предыдущего порядка. Жизненный цикл соответствует представленной вначале основной схеме.
Таллом построен по одноосевому типу и состоит из обильно разветвленных нитей, часто образующих кору.
Особенно сложно расчленен таллом водоросли Делессерии кроваво-красной (Delesseria sanguined) , обитающей в Атлантическом океане. Листовидные лопасти ее таллома, отходящие от базального диска, имеют центральную и боковые жилки. Осенью пластины отмирают, но основные оси остаются и следующей весной развивают новые пластины.
Красные водоросли: Делессерия кроваво-красная (Delesseria sanguined). Автор: Gabriele Kothe-Heinrich, CC BY-SA 3.0
Вам будет интересно
Водоросли — это сборная группа бессосудистых, преимущественно фотосинтезирующих эукариотических и прокариотических организмов из разных таксономических…
Ботаника — это комплексный раздел биологии, изучающий растения. Как наука она появилась на базе практических…
В ботанике листья – это вегетативные органы, части побега сосудистых растений. В норме они развиваются…
Хлопковые, льняные, синтетические — это ткани, из которых люди шьют себе одежду. Она нужна им…
Морские красные и бурые водоросли. Значение водорослей.
По сравнению с зелеными водорослями, встречающимися и в пресной, и соленой воде, бурые водоросли обитают только в соленых водах. Большая часть видов красных водорослей также обитают в соленой воде, но встречаются единичные виды, приспособившиеся к жизни и в пресных водах. Поэтому бурые и красные водоросли часто называют морскими водорослями.
Бурые водоросли (рис 1), в отличие от зеленых, растут только в морях. Некоторые виды этих водорослей встречаются и в Казахстане, в Каспийском море.
Все бурые водоросли — многоклеточные. Их хроматофоры расположены близко к оболочке клетки и содержат хлорофилл, а также бурый пигмент (фукосантин), который позволяет поглощать рассеянные лучи на большой глубине.
Бурая водоросль ламинария растет на глубине 20-30 м. Ламинария прикрепляется к почве дна ризоидами. Это тонкие нитевидные многоклеточные выросты наружной оболочки. Таллом ламинарии плотный и массивный, его длина 1-5 (до 20) м. У видов, растущих в северных широтах, зимой он опадает.
Рис.1 Бурые водоросли
Красные водоросли (рис. 2) растут на большой глубине (100-270 м), используя рассеянный свет. На дне моря красные водоросли особенно выделяются своей окраской. В клетках красных водорослей запасаются жиры и углеводы (багрянковый крахмал).
Съедобная красная водоросль порфира с пластинчатым талломом растет у берегов морей, прикрепляясь к камням. Изучением водорослей занимается наука альгология.
Рис.2 Красные водоросли
Значение водорослей в природе.
1. Водоросли, растущие на дне, образуют заросли. Они служат укрытием для рыб и других морских животных, например морских ежей.
2. Водоросли, поглощая углекислый газ для фотосинтеза, выделяют кислород, необходимый для дыхания рыб и многих других живых организмов, обитающих в воде.
3. Водорослями питаются мелкие организмы, обитающие в воде, которые сами служат пищей для рыб. Водоросли — это единственные растения на просторах морей и океанов. Без них обеспечить пищей морских животных не смогла бы ни одна группа других морских организмов.
4. Являясь составной частью лишайников, водоросли способствуют образованию почвы в горных местностях.
5. Около 1,5 млрд лет назад фотосинтезирующие водоросли обогатили воздух кислородом, дав начало жизни растениям суши. Это обеспечило заселение поверхности Земли животными.
Значение водорослей в жизни человека.
1. Бурые и красные водоросли издавна используются в питании людей и на корм животных. В Китае и Японии водоросль порфиру специально выращивают в условиях, близких к природным, и в качестве овощей используют в пищу. Водоросль ламинария, известная как морская капуста, также употребляется в пищу. Она богата йодом, улучшает работу щитовидной железы человека, предотвращает такое заболевание, как зоб.
Хлорелла — уникальная водоросль, которая очень быстро размножается и имеет очень высокую эффективность фотосинтеза. Она широко используется в кормопроизводстве. В последнее время ее все чаще применяют в качестве добавки в корм крупного рогатого окота и птиц. Кроме того, ученые задумываются над тем, можно ли в космосе выращивать хлореллу, которая при фотосинтезе выделяет много кислорода и поглощает углекислый газ, и можно ли употреблять её в пищу? Ведь хлорелла содержит много белковых веществ и углеводов. Есть в ней жиры, минеральные соли и 13 разных витаминов. По содержанию витаминов ее приравнивают к лимонам.
Для решения подобных вопросов эта водоросль несколько раз побывала в космосе, где проводились специальные исследования. Они не дали положительных результатов. Во-первых, хлорелла растет в воде. Для выделения нужного количества кислорода необходимо большое количество и хлореллы, и воды, что значительно утяжелит космический корабль. Во-вторых, в условиях невесомости хлорелла должна выращиваться в герметически закрытых сосудах. В-третьих, ежедневное употребление хлореллы в пищу приводит к ухудшению здоровья. Пищеварительный тракт человека неспособен переваривать целлюлозную оболочку клеток хлореллы.
В Японии для увеличения количества источников питания человека при выпечке хлеба в муку добавляют богатую белками и витаминами измельченную хлореллу. В Израиле ведутся исследования по превращению крахмала хлореллы с помощью бактерий в горючее, которое может быть источником энергии.
2. Морские водоросли являются сырьем для многих отраслей промышленности. Из них получают йод, уксусную кислоту, целлюлозу, агар-агар (питательная среда, применяемая в научных лабораториях для выращивания бактерий, грибов и водорослей). Агар-агар применяют и в пищевой промышленности.
3. Водоросли, выброшенные на берег морскими волнами, используются в качестве удобрения. Их сушат и перемешивают с почвой. Они способствуют повышению урожайности винограда и других культур в садах и огородах.
4. Зеленые водоросли кладофоры используются в производстве бумаги.
5. Из створок диатомовых (кремнистых) водорослей (рис. 3) образуется горная порода диатомит, которая имеет промышленное значение.
Рис.3 Диатомовые водоросли
Сточные воды полей, содержащие растворенные удобрения, а также сточные воды городов и других населенных пунктов загрязняют реки и озера. В загрязненных озерах постепенно исчезают зеленые водоросли и остаются только бактерии, цианобактерии и диатомовые водоросли, которыми водные обитатели не питаются. Очистка сточных промышленных и полевых вод от вредных химических веществ — один из эффективных способов защиты водорослей. Так, сточные воды Алматы проходят через 7 очистителей и впадают в озеро Сорбулак. Затем эти воды проходят еще 3 очистителя и попадают в реку Иле. Установка таких очистителей стоит очень дорого.
В природе встречаются множество видов, одно- и многоклеточных водорослей. Некоторые из них размножаются вегетативно, бесполым и половым путями. Подобно другим зеленым растениям они питаются органическими веществами, которые образуют сами в процессе фотосинтеза. При этом в воду выделяется газообразный кислород, столь необходимый всем водным организмам.
Зеленые водоросли (одноклеточные, колониальные и многоклеточные) распространены преимущественно в пресных водах, но есть и морские. Бурые водоросли растут во всех морях. Это многоклеточные и, в основном, крупные водоросли. Нередко они образуют большие заросли. Используются в пищу, на корм скоту, в медицине и др. Красные водоросли (багрянки) обитают в морях на большой глубине.
Водоросли изучает альгология. Это один из многих разделов науки о растениях — ботаники.
Водоросли последнее время все чаще применяют в качестве добавки в корм крупного рогатого скота и птиц.
При гниении водорослей и других организмов, обитающих в воде, образуется ил. Он является хорошим удобрением при выращивании сельскохозяйственных культур. Эти водоросли также служат пищей для многих обитателей водной среды.
Читайте также: