Чем питается красная водоросль
Красные водоросли
Встречаются все оттенки красного: от нежно-розового или ярко багряного («багрянки») до темно-фиолетового.
Кроме хлорофилла в их хроматофорах содержится фикоэритрин, пигмент, обладающий желто-оранжевой флуоресценцией (поглощение квантов света) и особым спектром, отличающимся от спектра хлорофилла. Благодаря этому красные водоросли способны поглощать свет почти всей видимой части спектра, что дает им возможность расти и развиваться на больших глубинах. Запасное вещество, багрянковый крахмал, откладывается в цитоплазме.
Наиболее известные представители красных водорослей:
Значение красных водорослей
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Красные водоросли: представители, значение
Содержание:
Отдел Красные водоросли или Багрянки
Отдел представлен в основном многоклеточными организмами разнообразной формы. Он насчитывает около 4 тысяч видов. Багрянки населяют преимущественно соленые водоемы. Для них характерно прикрепление к субстрату.
Окраска слоевища варьируется от желтой до красной. Это связано с тем, что помимо хлорофилла a и d, в клетках есть другие пигменты – каротины, ксантофиллы, фикоэритрины. Хлорофилл d и фикоэтрин присутствуют только в багрянках.
Клетки покрыты двойной оболочкой, внешняя из которой пектиновая, а внутренняя – целлюлозная. В них присутствует одно или несколько ядер и хроматофор с пиреноидами, окруженный крахмальными зернами. Клетки слоевища спарены между собой.
Особенность строения некоторых представителей Багрянок – наличие железистых клеток. Запасающее вещество – специальный крахмал, откладывающийся в цитоплазме. Для багрянок свойственно половое и бесполое размножение. Вегетативное размножение практически не встречаются. При неполовом размножении зооспоры не образуются. В спорангиях перед развитием спор проходит процесс мейоза. Половой процесс – оогамия. Жизненный цикл сложный.
Представители
Наиболее известные представители отдела:
Наиболее редко встречаются в пресных водоемах и наземных обрастаниях во влажных местах.
Значение
Самое распространенное значение багрянок – получение полисахарида агар-агара. Его используют в пищевой, кондитерской, медицинской и других производствах. Некоторые виды употребляются человеком в пищу и используются как корм для животных. Из багрянок добывают йод, бром, заменители крови и др.
Bio-Lessons
Образовательный сайт по биологии
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 и красные водоросли очень многочисленны. «Живыми преградами» называют моряки заросли гигантских бурых водорослей — своеобразные подводные леса и луга. Такие водоросли могут задержать катер, замедлить движение более крупного судна, помешать посадке гидросамолета.
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
6. Отрицательным значением водорослей можно считать то, что некоторые из одноклеточных зеленых водорослей в стоячей воде начинают быстро размножаться и вызывают «цветение водоемов», при которых происходит замор рыбы.
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.
Водоросли красные
Красные водоросли (Rhodóphyta) обитают в основном в морских водах. Современным ученым известно лишь немного представителей пресноводных красных водорослей. Данные виды растений обычно довольно больших размеров, но иногда встречаются и микроскопические. Ученые, обнаружив остатки ископаемых, доказали, что красные водоросли относятся к древнейшим растениям. Стоит отметить, что сложный жизненный цикл, который характерен красным водорослям, не встречается у других разновидностей водорослей.
Красные водоросли имеют второе название – багрянка, которое чаще всего употребляется в быту. К настоящему моменту учеными изучено свыше 1000 видов красных водорослей, встречающихся в водах Мирового океана, а также около 200 видов пресноводных представителей данного вида растений. Многие из известных видов красных водорослей издавна стали употреблять в пищу.
Калорийность красных водорослей
Калорийность красных водорослей невелика, составляет немногим больше 25 ккал на 100 грамм продукта.
Состав красных водорослей
Красные водоросли несомненно полезны для человека благодаря богатому витаминно-минеральному составу, который обогащен минералами (магний, кальций, фосфор, йод и фтор), витаминами группы В и протеином.
Полезные свойства красных водорослей
Ученые сделали сенсационное открытие и доказали, что красные водоросли способны приостанавливать быстрое развитие вируса иммунодефицита человека (СПИД), благодаря наличию в своем составе сульфатированных углеводов.
Красные водоросли в кулинарии
Следующие виды красных водорослей считаются самыми популярными и часто используемыми в кулинарии: порфира (нори), palmaria palmate и грицилярия. Кроме того, из морских красных водорослей производят гелеобразующее вещество агар-агар, которое в современной пищевой промышленности занимает важное место. Без агар-агара невозможен процесс производства суфле, пастилы, мармелада и многих других сладостей.
Красные водоросли можно употреблять в пищу в сушеном или свежем виде. Чаще всего, морские красные водоросли засушивают в форме листа, которые после высушивания приобретают тёмно-зелёный или почти чёрный цвет.
Красные водоросли порфира являются очень популярными в Японии, и там данный вид водорослей называют нори. При приготовлении почти каждого блюда из японской кухни используют водоросли нори. Они являются важным ингредиентом при приготовлении национального блюда суши, а также их используют в супах, соусах, а также основных блюдах.
Применение красных водорослей в других сферах
Такие виды красных водорослей как анцельция, каррагинан и филлофлора применяются в медицине и косметологии. Стоит отметить, что красные водоросли являются важнейшим ингредиентом в натуральных противовозрастных косметических средствах.
Характеристики красных водорослей, таксономия, размножение, питание
Он был описан в 1901 году австрийским ботаником Ричардом фон Веттштейном. Это тип, который включает в себя две субфилы: Cyanidiophyna и Rhodophytina. Первый включает в себя один класс, а вторая группа шесть.
Они предпочитают морские места обитания, даже играя важную роль в формировании коралловых рифов. Некоторые развиваются, принимая в качестве субстрата другие водоросли или раковины животных, такие как брюхоногие моллюски (улитки) или двустворчатые моллюски (мидии, устрицы).
Группа красных водорослей является одной из наиболее изученных, так как она дает большое количество преимуществ для человека: в области здравоохранения, косметики и биотехнологических исследований..
таксономия
домен: Eukarya
царство: протисты
Фил: Rodofita
Общие характеристики
С морфологической точки зрения эти организмы могут иметь различную внешность: разветвленный тип дерева, в форме цилиндра или в виде широких листов. Е
Среди структур, типичных для водорослей, можно упомянуть таллом, который является телом собственно водорослей, и ризоид, который является структурой, аналогичной корням растений..
Также у некоторых есть структуры, известные как усики, которые позволяют вам прикрепляться к различным элементам среды обитания или другим водорослям..
-Клеточная структура
Что касается клеточной структуры, этот тип может быть найден от одноклеточных организмов (образованных одной клеткой) до многоклеточных организмов (образованных более чем двумя клетками).
Из этого можно сделать вывод, что среди красных водорослей есть микроскопические, а другие чрезвычайно большие. Настолько, что они даже достигают длины, превышающей метр
Клеточная стенка
Клетки водорослей этого типа похожи на растения, поскольку имеют внутреннюю структуру, известную как клеточная стенка. Это составлено из биополимера, известного как целлюлоза.
Кроме того, клетки имеют внешний слой над клеточной стенкой, который состоит из слизистых углеводов. Функция этих внутри клеток состоит в том, что ткани компактны.
Эти клетки не изолированы друг от друга, но поскольку в определенных секторах клеточная стенка каждой клетки развита не полностью, это вызывает связь между клетками, через которую может происходить обмен различными веществами. Это дифференциальная характеристика этой группы.
хлоропласты
Аналогичным образом, среди клеточных органелл, обнаруженных в их клетках, мы можем упомянуть хлоропласты, которые в случае красных водорослей имеют двойную мембрану и чьи тилакоиды не сгруппированы, как у всех растений, в которых они растут. структуры формирования группы, известные как граны.
центриоли
Аналогично, внутри клеток наблюдается значительное отсутствие важной органеллы в процессе митоза у других живых существ: центриолей.
Что касается типичной клеточной структуры, клетки Rhodophypha могут представлять собой одно ядро, а также многоядерные.
пигменты
Как известно, различные пигменты находятся внутри хлоропластов, наиболее известным из которых является хлорофилл. В хлоропластах, которые имеют клетки этого типа водорослей, может быть хлорофилл типа А, помимо каротиноидов и других вспомогательных пигментов, таких как ксантофиллы, фикоэритрин и фикоцианин.
Характерный красноватый цвет этих водорослей обусловлен тем, что зеленый хлорофилл маскируется фикоэритрином и фикоцианином, поскольку эти пигменты поглощают синий свет, который имеет большее проникновение в воду.
Резервное вещество
В клетках этих водорослей хранится вещество, известное как флоридный крахмал, который является уникальным и эксклюзивным для представителей рода Rodhophyta..
Этот углевод является продуктом процесса фотосинтеза и хранится в ваших клетках. Хранение происходит в гранулах, расположенных в цитоплазме, вблизи хлоропластов.
мобильность
среда обитания
Большинство видов красных водорослей встречаются в морских экосистемах. Однако есть несколько пресноводных экосистем. Их особенно много в теплой и теплой воде.
Есть виды, которые способны фиксировать карбонат кальция, что делает их незаменимыми членами коралловых рифов..
питание
Члены рода Rodhophyta являются автотрофами. Это означает, что они могут синтезировать свои собственные питательные вещества, особенно в процессе фотосинтеза.
Красные водоросли выполняют кислородный фотосинтез, где вода является основным донором электронов, поэтому выделяет кислород в качестве побочного продукта. Этот тип фотосинтеза состоит из двух хорошо дифференцированных стадий: фотохимии и биосинтеза..
Фотохимическая стадия
Стадия биосинтеза
Основными веществами, необходимыми для этой стадии, являются: диоксид углерода (CO2), АТФ и NADPH. Это также известно как цикл Calvim или цикл Pentose.
воспроизведение
Красные водоросли имеют два типа размножения: бесполое и половое. Что касается бесполого размножения, то это может происходить через два процесса: споруляция или фрагментация лепестка..
Бесполое размножение
В случае споруляции моноспоры образуются в каждой клетке определенных ветвей. Каждая спора способна породить новое живое существо.
Аналогично, у водорослей, которые размножаются бесполым путем фрагментации таллома (тела водорослей), часть водорослей отделяется от тела, и из этого может быть получен полностью функциональный взрослый организм..
Половое размножение
Половое размножение происходит посредством процесса, известного как оогамия. Это состоит из оплодотворения женской гаметы, которая не подвижна, подвижной мужской гаметой.
Как следует понимать, поскольку это процесс полового размножения, происходит обмен генетическим материалом между обеими гаметами..
Женская гамета Rodhophytas является большой и неподвижной, в то время как мужская гамета мала и движется под действием потока воды, поскольку в ней нет бича..
Мужская гамета, известная как спермаций, приходит к женскому гаметангио и оплодотворяет его. У этого есть нить рецептора мужской гаметы, названная trichogonia.
Жизненный цикл
Чтобы понять жизненный цикл красных водорослей (один из самых сложных в природе), необходимо знать и понимать два термина:
Как только это установлено, можно сказать, что родофиты могут иметь два типа биологических циклов: дигенетический и тригенетический. Это зависит от сложности вида.
Пищеварительный цикл
Это представлено, например, видом Phophyra linearis, вид красных водорослей. В этом типе цикла появляются два поколения: гаметофит и спорофит. Первый является доминирующим.
Гаметофит производит гамет, женский и мужской. Когда происходит оплодотворение, образуется спорофит. Это, в свою очередь, приведет к образованию спор, из которых, в свою очередь, появятся новые гаметофиты.
Важно уточнить, что и гаметофит, и споры являются гаплоидными, тогда как спорофит является диплоидной структурой..
Тригенетический цикл
Тетраспорофит в процессе мейоза производит споры, которые сгруппированы по четыре (тетраспоры). Каждая спора порождает гаметофит.
Как и ожидалось, каждый гаметофит генерирует женские, неподвижные и мужские, подвижные гаметы. Они выпускаются, а женские остаются в гаметофите..
Как только происходит оплодотворение, образуется зигота с диплоидом, известная как карпоспорофит, которая развивается на женском гаметофите. Эта структура производит споры, известные как каскоспоры, которые прорастают и происходят из первого поколения цикла, тетраспорофита..
приложений
Красные водоросли использовались людьми в течение сотен лет из-за множества преимуществ и применений, которые они имеют..
Они являются источником агара
Красные водоросли содержат большое количество слизи. Это основа для производства агара.
Процесс получения агара довольно прост. Во-первых, они должны быть высушены на солнце. Впоследствии погружается в горячую воду с некоторым щелочным раствором. Затем их очень хорошо промывают холодной водой и добавляют серную кислоту, чтобы они теряли щелочность и гипохлорит натрия, чтобы отбелить их..
Они подвергаются варке в течение двух часов, по окончании которых продукт извлекается. Это подвергается процессу фильтрации. Как только фильтрация получена, процесс гелеобразования проводится, охлаждая его до разных температур. Затем его прессуют и сушат горячим воздухом. Наконец, это молотый и просеянный для упаковки.
Польза для здоровья
Красные водоросли являются источником многочисленных соединений, которые очень полезны в фармацевтической промышленности.
Во-первых, они являются признанным источником йода. Это элемент, который использовался в течение многих лет для лечения заболеваний щитовидной железы, таких как зоб.
Точно так же красные водоросли обладают доказанным антиоксидантным и противовирусным действием. Во-первых, они способны уменьшить негативное влияние свободных радикалов на клетки, а также стимулируют выработку интерферона для борьбы с вирусными агентами, попадающими в организм..
Недавние исследования показали, что красные водоросли имеют определенную степень участия в блокаде фермента, который вмешивается в процесс артериальной гипертонии, что позволяет контролировать эту патологию..
Кроме того, красные водоросли богаты кальцием и витамином К. Кальций является важным дополнением в профилактике патологии, которая поражает все больше людей каждый день: остеопороз. Витамин К обладает важными свойствами, которые связаны с процессом свертывания крови и, таким образом, предотвращают кровотечение..
Косметическая индустрия
Красные водоросли широко используются в косметической промышленности из-за их компонентов и потенциальных преимуществ этих.
Например, водоросли вида Chondrus crispus Они используются в производстве увлажняющих, защитных и смягчающих средств. Аналогично, другой вид, Gracilaria verrucosa Он очень богат агаром, который используется при разработке различных косметических продуктов.
Таким же образом, Asparagopsis armata, Другой вид красных водорослей, широко используется в производстве увлажняющих и регенерирующих продуктов, а также в продуктах для чувствительной кожи и в продуктах для детей..