Ботаника, мои лекции / 12 Красные водоросли

Красные водоросли

Rhodophyta

Общая характеристика:

• Одноклеточные, колониальные и многоклеточные водоросли

• Коккоидные, трихальный, гетеротрихальный, псевдопаренхимотозный, паренхимотозный типы талломов

• Полное отсутствие жгутиковых стадий

• Хроматофоры с 2 мембранами

• Хлорофилл а, альфа- и бета-каротин, лютеин, зеаксантин, фикоэритрин, фикоцианан, аллофикоцианин, собранные в фикобилисомы

• Нет центриолей

• Клеточная стенка состоит из целлюлозы, пектинов (агар, каррагинан, агароза)

• Между клетками есть поровые соединения

• Размножение: вегетативное, бесполое (эндоспорами), половое (оогамия)

• Эугалобы, очень редко агалобы

• Форма тела: нитевидная, пластинчатая, цилиндрическая, корковидная и коралловидная.

• Самые глубоководные водоросли (до 268 м, у Багамских о-вов водоросль Каролина)

• Хроматофоры вдоль клеточных стенок, дисковидные, лентовидные, разные даже у одного организма. Красные водоросли, которые обитают в очень освещенных местах могут окрашиваться в желтый, коричневый и черный цвета. По происхождению, хроматофоры – результат эндосимбиоза с цианобактерией

• Запасные в-ва: багрянковый крахмал (с йодом ярко-красное окрашивание), продукт фотосинтеза – флоридозид, выполняет осморегуляторную функцию, многоатомные спирты

• Оболочки: целлюлозная, пектиновая (сверху), агар, каррагинан, у некоторых поверх этих оболочек может быть кутикула из белка, иногда оболочки пропитываются карбонатами, кальция магния, стронция (CaCo3, MgCO3, SrCO3)

• Эндоредупликация ядер (без митоза) – полиплоидия

• Аннеуплоидия – измененное число хромосом, не равное гаплоидному

• Иногда многоядерность

• Наличие пор в клеточных стенках (белковая пробочка)

Размножение: Вегетативное частями таллома или могоспорами. Бесполое апланоспорами, эндоспорами, карпоспорами и тетраспорами. Половое – оогамия: мужская половая клетка неподвижна – спермаций, образуются в сперматангиях зимой. Яйцеклетка (карпогон) дифференцирована на 2 части: брюшко и трихогину. Током воды спермаций попадает на трихогину карпогона. В результате образуется карпоспорофит. На нем образуются карпоспоры. Иногда карпоспорофит покрывается оболочкой и называется цистокарпий. Из карпоспор образуется тетраспорофит, который размножается вегетативно моноспорами. Тетраспорофит образует тетраспоры (мейоз – 4споры гаплоидны). Они дают начало мужскому и женскому гаметофиту (взрослое растение). Цикл повторяется.

Экология: космополиты, большая часть бентосные (до глубины 268 м), 200 видов агалобы, литоральные виды (в зоне приливов и отливов), аэрофилы (в зоне брюзг), эпифиты, паразиты и полупаразиты, эндосимбионты (у фораминифер).

Значение:

• Начальное звено в пищевых цепях

• Убежище для животных

• Пища для человека (Porphyra, Bangia, Dermonema, Asparagopsis)

• Источник агара, агарозы и каррагинана. Агарофиты: роды Gelidium, Gracilaria, Anfeltia. Агар – это питательная среда для микробиологии, в кондитерской промышленности (мармелад, джем, майонез), в медицине для лечения ожогов, в стоматологии при изготовлении пломб и для изготовления капсул. Агароза – это полисахарид, используется в молекулярной биологии для разделения высокомолекулярных соединений.

• Источник каррагинана (виды Chondus crispus, Mastocarpus stellatus). Каррагинаны получают из водорослей Eucheuma, Kappaphycus. Используются для образовании желированных продуктов (мороженое, майонез, крабовые палочки, колбасы, йогурты), в парфюмерии, в текстильной промышленности для стабилизации эмульсий и суспензий, в медицине протоив свертываний эритроцитов и противоязвенное действие

Они обнаружены более 2 млд лет назад. Вступали во вторичный симбионт, образуя хроматофоры у золотых, желтозеленых, рафидофитовых и бурых водорослей.

670 родов, 6 000 видов, 5 классов.

1. Класс Cyanidiophyceae - самый древний хромопластный геном, одноклеточные, коккоидный тип таллома, размножаются бесполым путем, в частности эндоспорами. Термофилы (до 56 градусов), в очень кислой среде (0,5 pH).

Порядок Cyanidiales, род Cyanidium.

2. Класс Rhodellophyceae – одноклеточные и колониальные, коккоидный тип таллома, половое размножение неизвестно, 1 звездчатый хроматофор со звездчатым пиреноидом, размножаются вегетативным делением, агалоб, некоторые эугалобы, аэрофилы, эндосимбионт тропических фораминифер.

Порядок Porphiridiales

3. Класс Compsopogonophyceae – трихальный тип таллома, апикальный рост, отсутствие тетраспорофита, эугалобы, бентосные

Порядок Rhodochaetales

Род Rhodochaete

4. Класс Bangiophyceae - ложнотканевый тип таллома, прикрепляется стебельком и подошвой, размножение типичное. Основное значение – использование в пищу (йод, витамины В и С, четверть сухой массы - белки)

Порядок Bangiales

Род Porphyra

5. Класс Rhodyminiophyceae

Подкласс Nemaliophycidae

Порядок Corallinales – откладывается карбонат кальция, самая глубоководная водоросль

Род Corallina

Порядок Batrachospermales – гетеротрихальный тип таллома, гаметофит возникает непосредственно на спорофите в результате соматической редукции, агалоб, обитает в реках и ручьях с прозрачной водой, реофил, лимнофил.

Род Batrachospermum

Порядок Palmariales – ложнотканевый тип таллома, женский гаметофит редуцирован, литораль, обитает в северных морях, используется в пищу (в Исландии для откорма коров)

Род Palmaria

Подкласс Ahnfeltiophycidae – дихотомический таллом (ветвящийся), в северных морях и на Дальнем Востоке, размножается вегетативно, основной агарофит (30%)

Ahnfeltiales

Ahnfeltia

Подкласс – Rhodymeniophyceae

Порядок Gigartinales

Род Dumontia - 20-60 см таллом, талломы однолетние, двудомные, обитает в морях умеренной зоны

Род Chondrus – производство каррогинана и агара, в Индии для корма крупного рогатого скота.