Водорості

Саргасси – водорості тропічних морів

З морських водоростей одержують широко застосовувані в багатьох галузях промисловості агар-агар і альгин. По фізичних властивостях агар схожий на тваринний желатин, але залишається твердим при більш високій температурі. Агар використовують у мікробіології для готування середовищ при культивуванні мікроорганізмів, на основі агару роблять капсули і таблетки з антибіотиками, вітамінами, сульфопрепаратами, особливо коли потрібно повільне рассасивание. Агар додають замість крохмалю в хліб для хворих діабетом, застосовують як ліки при розладах кишечнику. Широко застосовують агар у харчовій промисловості. На ньому готують желе, мармелад, м'які цукерки, варення, тому що він охороняє їх від зацукровування; його використовують при виготовленні м'ясних і рибних консервів у желе, для очищення вин. Альгин і альгинати, одержувані з бурих водоростей, володіють чудовими властивостями, що клеять. Їх додають у харчові продукти. у таблетки при виготовленні лікарських препаратів, використовують при виробленні шкір, при виробництві папера і тканин. З альгинатов роблять розчинні нитки, використовувані в хірургії.

Співвідношення диплоидной і гаплоидной фаз у життєвому циклі водоростей по-різному. Редукційний розподіл може відбуватися безпосередньо після злиття гамет (зиготическая редукція), у результаті чого всі клітки рослини, що розвивається, виявляються гаплоидними. Наприклад, у багатьох зелених водоростей зигота – єдина диплоидная стадія в циклі розвитку, а уся вегетативна фаза проходить у гаплоидном стані.

В інших водоростей, навпроти, що розвивається з зиготи вегетативна фаза диплоидна, а редукційний розподіл відбувається тільки безпосередньо перед утворенням гамет (гаметическая редукція). Такі, наприклад, усі діатомові водорості і деякі бурі (представники порядку фукусових).

Нарешті, у ряду водоростей редукційний розподіл ядра, що проходить після деякого часу існування диплоидного таллома, приводить до утворення не гамет, а суперечка (спорическая редукція). Відмінність полягає в тому, що суперечки не зливаються попарно – кожна з них дає початок новій рослині, клітки якого виявляються гаплоїдними. Надалі на такій рослині – уже без редукційного розподілу – утворяться гамети, злиття яких знову приводить до утворення диплоїдного організму. У цьому випадку говорять про чергування поколінь: диплоїдного – утворюючого суперечки – спорофіта і гаплоїдного – гаметофіту. Спорофіт і гаметофит можуть бути практично однакові по зовнішньому вигляді (ізоморфна зміна поколінь, характерна для ряду видів зелених, – ульва, кладофора, деяких порядків бурих і більшості червоних водоростей) чи різко розрізнятися (гетероморфна зміна поколінь, широко розповсюджена серед бурих водоростей, але що зустрічається й у зелених і червоних).

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.