Содержание
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.
Строение тела бурых водорослей
Бурые водоросли крепятся к скалам и камням, большинство видов — морские. Типы структур тела у бурых водорослей: нитчатый, разнонитчатый, тканевый. Нитчатое тело представляет собой несколько одноядерных разветвленных нитей. Разнонитчатые бурые водоросли напоминают шнуры. Тело водорослей может быть однолетним и многолетним. Тело тканевого типа строения может иметь разную форму: в виде шара, в виде мешка, пластины. У некоторых бурых водорослей имеются в теле пузырьки, которые помогают удерживать вертикальное положение.
У менее развитых тело образовано двумя тканями: корой и сердцевиной, у более развитых – четырьмя: корой, меристодермой, промежуточной тканью и сердечником. Расти бурые водоросли могут несколькими способами. Диффузный способ – большинство клеток могут делится. Верхушечный – делятся только клетки верхушки. Трихоталлический – делясь, клетки образуют волоски над телом. Интеркалярный – клетки ткани меристемы нарастают вверх и вниз. Меристодерматический — рост за счет специальной поверхностной ткани.
Бурые водоросли содержат соли альгиновой кислоты и пектиновые вещества. Из-за этого клеточные оболочки могут находиться в гелеобразном состоянии. Во многих странах бурые водоросли активно употребляют в пищу, ведь они богаты минералами.
Клетки у бурых растений имеют 1 ядро. В клетках откладывается запасной продукт – полисахарид ламинарин. Оболочки клеток содержат целлюлозу.
Так ли опасны бурые водоросли?
Несмотря на то, что бурые водоросли считаются самими безобидными врагами, бороться с ними нужно обязательно. Сначала они появляются на стеклах, затем — оккупируют придонные камни, декоративный грунт и прочие предметы декора, а после — превращают стеклянный резервуар в место, где не могут существовать ни рыбки, ни растения.
Именно поэтому при первых признаках «нахальных жильцов» следует разработать план действий по их устранению. Тем более что борьба с бурыми водорослями в аквариуме на ранних стадиях особой сложности не представляет.
Жизненные циклы бурых водорослей
У бурых водорослей встречается вегетативное (частями таллома), бесполое (зооспорами) и половое размножение. Жизненный цикл бурых водорослей представляет собой смену поколений спорофита — бесполого поколения и гаметофита — полового поколения. Эти поколения могут быть изоморфными — одинаковыми по размеру и форме или гетероморфными. Причём мейоспоры бурых водорослей всегда образуются в одногнёздных спороцистах, а гаметы, как правило, в многогнёздных гаметангиях.
Прогрессивным признаком этой группы организмов считается преобладание в их жизненном цикле диплоидного спорофита. Смену поколений представителей этого класса лучше рассмотреть на отдельных примерах. Большая их часть характеризуется изогамным половым процессом, значительно реже встречаются анизогамия и оогамия .
Эктокарпус (Ectocarpus)
Эктокарпус — это одна из самых простых бурых водорослей, для которой характерен изогамный половой процесс. Их кустовидные талломы состоят из разветвлённых нитей. По внешнему облику они напоминают зелёные водоросли из рода Кладофора, только бурого цвета. Жизненный цикл эктокарпуса состоит из чередования двух изоморфных поколений (спорофита и гаметофита). Оба поколения состоят из одномерных разветвлённых нитей, прикреплённых ризоидами к камням, раковинам моллюсков или к более крупным водорослям.
У диплоидных спорофитов некоторые терминальные клетки увеличиваются в размере и становятся спорангиями. Их ядра делятся многократно и образуется 32 или 64 зооспоры. Первое из делений мейотическое, поэтому зооспоры гаплоидны.
После временного свободного плавания зооспоры оседают и проростают в гаметофиты, почти идентичные спорофитам, но имеющие менее жёсткие и более разветвлённые нити. Основное отличие в том, что в основании их разветвлений находятся многоклеточные гаметангии одинакового внешнего вида, а не одноклеточные спорангии, как у спорофитов. Гаметы изогамны (морфологически одинаковы), но физиологически делящиеся на женские (-) и мужские (+), одни из них оседают и притягиваются за счёт разного заряда, другие предварительно вырабатывают половой гормон эктокарпен . После оплодотворения зигота вырастает в новый спорофит.
У некоторых эпифитных видов родов Ectocarpus и Pylaiella гаметофиты и спорофиты встречаются не на тех же самых, а на разных водорослях, на которых они растут в качестве эпифитов (например, у Pylaiella litoralis — спорофит на Fuats, а гаметофит на Ascophyllum).
Фукус (Fucus)
Род бурых водорослей, имеющих более сложное строение и жизненный цикл. Обычно они встречаются на скалах в приливной зоне. Фукус характеризуется монобионтным жизненным циклом (их гаметофит почти полностью редуцирован) и оогамным половым процессом.
Фукус гарднери.
Автор: Стив Лонхарт, общественное достояние
Их дихотомически разветвлённые крупные тела (до 2 м) обнажаются во время отлива и могут некоторое время находиться без воды. У них есть ткани: эпидермис и основная паренхима. Жилки ветвей снабжены уплотнениями, с большим количеством гидрофильных соединений.
По поверхности уплотнений разбросаны многочисленные отверстия, ведущие в небольшие полости — концептакулы , в которых между стерильными волосками (парафизами) расположены вместилища половых клеток (спермогонии и оогонии). Отдельные клетки концептакул подвергаются мейозу, производя либо яйцеклетки (8 шт.), либо сперматозоиды (64 шт.). Во время отлива под воздействием воздуха концептакулы сжимаются и выдавливают половые клетки наружу.
Жизненный цикл фукуса
Слияние гамет происходит во время прилива в воде. Яйцеклетки привлекают сперматозоиды при помощи феромона фукосерратена . Оплодотворённые яйцеклетки оседают и вырастают в новую диплоидную особь. У представителей этого рода нет свободноживущего гаплоидного поколения.
Нереоцистис Лютке (Nereocystis luetkeana)
Нереоцистис Лютке — вид рода Ламинария, крупная водоросль, длиной до 45 м, что больше многих деревьев. Но её толщина не превышает 5 см. Такая длинная водоросль должна иметь специализированные области в своём теле. Ризоиды и диски закрепления ламинарии находятся в глубокой, тёмной, плохо аэрируемой воде. А их верхние лопасти расположены в хорошо освещённой и богатой кислородом приповерхностной области океана.
Бурые водоросли: ламинария
Чтобы не пострадать от волновых воздействий, тела их должны быть твердыми, эластичными и толстыми — слишком толстыми для того, чтобы их можно было повредить. Поэтому они имеют меристодерму и трубчатые клетки. Воздушые пузыри (пневматоцисты) соединяются с лопастями при помощи интеркалярной (вставочной) меристемы, способной к длительному интенсивному росту. Однолетние фотосинтезирующие лопасти могут расти со скоростью до 6 см в сутки.
Вначале эти лопасти являются вегетативными, но затем становятся генеративными и при помощи мейотического деления производят гаплоидные зооспоры. В одних условиях спорангии образуются либо в виде отдельных пятен, либо по всей поверхности лопастей. Ламинарии имеют оогамный половой процесс и гетероморфный жизненный цикл, представленный на картинке ниже.
Жизненный цикл ламинарии.
Автор: Алпунин, общественное достояние
У Макроцистиса (Macrocystis) некоторые лопасти остаются вегетативными, а другие специализируются и формируют спорангии. Они производят до 75 000 спор на см 2 репродуктивной поверхности. Споры растут в крошечные нитевидные гаметофиты, внешне напоминающие Эктокарпус.
У Laminaria спермогонии, как и оогонии, одноклеточные, с одним сперматозоидом и с одной яйцеклеткой. Род Ламинария имеет важное хозяйственное значение, его представители известны под названием «морская капуста». Она богата йодом и очень полезна. Они широко распространены в северных морях.
Громадные плавающие скопления видов саргассума, оторвавшиеся от дна и размножившиеся вегетативно, известны в западной части Атлантики, в Саргассовом море. Их используют для производства альгинатов. А в Юго-Восточной Азии некоторые виды саргассума употребляют в пищу.
Из бурых водорослей комбу делают приправу — глутамат натрия. Из других видов этого класса, так же как и из красных водорослей добывают желеобразное вещество под названием агар-агар — естественный заменитель желатина, применяемый для изготовления мармелада, зефира и др. Его также используют в качестве питательной среды для разведения бактерий в микробиологии.
Вам будет интересно
Красные водоросли, или багрянки ( Rhodophyta) — отдел подцарства Biliphyta. Их название произошло от греческого…
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…
Плод — это генеративный орган отдела Покрытосеменных, аналогов которому нет в других группах растений. Он…