8.2.2.3 Отдел Бурые водоросли – Phaeophyta

Все бурые водоросли (около 2 тыс. видов) - многоклеточные организмы. Имеются ветвистые с однорядными и с многорядными нитями, микроскопические и высокоорганизованные многоклеточные, кустистые (расчлененные) с талломами, достигающими десятков м. Среди них нет подвижных форм.

Бурые водоросли обитают в холодных и умеренных морях. В пресных водах встречаются редко. Они прочно прикрепляются к скалам, камням, образуя целые леса.

Клетки их – целлюлозные с ослизняющимися стенками, у них - одно ядро, одна или много мелких вакуолей, содержащих танины, хлоропласты с хлорофиллом «а» и «с», каротином, много ксантофиллов (фукоксантина), маскирующих зеленые пигменты и придающих бурый цвет водорослям. В клетках накапливается йодистый калий.

Запасной продукт – полисахарид (хризоламинарин), масло, сахарный спирт маннит.

Бурые водоросли имеют все три типа размножения: вегетативное - частями таллома, бесполое - гаплоидными спорами и половое - с изогамным, гетерогамным и оогамным половым процессом. Образовавшаяся зигота сразу прорастает в диплоидное растение.

У большинства бурых водорослей наблюдается смена поколений: полового гаплоидного – гаметофита, образующего половые клетки, и бесполого диплоидного – спорофита, дающего споры.

Выделяют две формы развития циклов: изоморфную - из одинаковых по внешнему виду растений (гаметофита и спорофита) и гетероморфную - с преобладанием в развитии спорофита или гаметофита.

Форма водорослей – разнообразная. Так, в северных и южных морях распространены эктокарпусовые водоросли со стелющимися ветвящимися нитями длинной до 60 см. Гаметофит в виде кустиков несет на боковых веточках многокамерные гаметангии, в которых образуются подвижные гаметы: одни сбрасывают жгутики и становятся женскими, другие сохраняют их, становятся мужскими и окружают женскую гамету. Пол у них не выражен.

Диктиотовые водоросли содержат многократно делящийся ветвящийся таллом. Гаметы формируются у них на разных растениях. Так, дихотомически ветвящаяся диктиота имеет гаплоидно диплоидный цикл с изомерной сменой поколений (гаметофит и спорофит имеют одинаковый вид). Цикл развития водорослей показан на рисунке 18.

Рисунок 18 – Цикл чередования изоморфных поколений

бурой водоросли диктиоты ( Dictyota)

1-спорофит (растение), 2-образование тетрады спор в результате редукционного деления (а-тетраспорангий, б-тетраспоры), 3- женский гаметофит, 4-мужской гаметофит, 5-оогоний с яйцеклеткой, 6-антеридий со сперматозоидами, 7-яйцеклетка, 8-сперматозоид, 9-копуляция (слияние гамет) и образование зиготы, 10-зигота, из которой вырастает спорофит.

У ламинарий цикл смены поколений – гетероморфный: спорофит большей величины, а гаметофит микроскопических размеров. Циклы чередования поколений показаны на рисунке 19.

Рисунок 19 – Цикл чередования гетероморфных поколений

бурой водоросли ламинарии (Laminaria)

1-спорофит (растение), 2-зооспорангии и парафизы, 3-редукционное деление и образование зооспор, 4-прорастание зооспоры (+) и образование женского гаметофита с яйцеклеткой, 5- прорастание споры (-), образование мужского гаметофита, дающего сперматозоиды, 6-оплодотворение, 7- образование зиготы, 8-прорастание ее в спорофиты.

Спорофиты ламинариевых высоко дифференцированы, а гаметофиты - мелкие и различаются вторичными половыми признаками: мужские – сильно ветвящиеся, быстро растут; женские - с крупными клетками, растут медленно (рисунок 19). Стволовая часть их достигает длины 25 м и на верхушке имеет плавательные пузыри, которые обеспечивают вертикальное положение.

Бурые водоросли используют в пищу («морская капуста»), из них получают альгинаты, используемые в текстильной, косметической и фотопромышленности, соду и маннит (сахарный спирт), йод.