Algues brunes dans l'aquarium. Algues brunes - structure et reproduction, caractéristiques et causes d'apparition Tout sur les algues brunes

Ils comprennent 250 genres et environ 1500 espèces. Les représentants les plus célèbres sont le varech, la cystoseira, la sargasse.

Ce sont principalement des plantes marines, seules 8 espèces sont secondairement des formes d'eau douce. algues brunes répartis dans toutes les mers du monde, atteignant une diversité et une abondance particulières dans les masses d'eau froide des latitudes subpolaires et tempérées, où ils forment de grands fourrés dans la bande côtière. Dans la zone tropicale, la plus grande accumulation d'algues brunes est observée dans la mer des Sargasses, leur développement en masse se produit généralement en hiver, lorsque la température de l'eau baisse. De vastes forêts sous-marines sont formées par le varech au large des côtes de l'Amérique du Nord.

Les algues brunes sont généralement attachées à un substrat solide, tel que des pierres, des rochers, des coquilles de mollusques, des thalles d'autres algues. En taille, ils peuvent atteindre de quelques centimètres à plusieurs dizaines de mètres. Le thalle multicellulaire est coloré du vert olive au brun foncé, car dans les cellules, en plus de la chlorophylle, il y a une quantité importante de pigments bruns et jaunes. Ces plantes ont la structure la plus complexe de toutes les algues : chez certaines d'entre elles, les cellules sont regroupées en une ou deux rangées, qui ressemblent aux tissus des plantes supérieures. Les espèces peuvent être à la fois annuelles et vivaces.

Tulle. Chez les algues de ce groupe, les thalles peuvent être de formes variées : filets rampants ou « suspendus » verticalement, plaques (pleines ou échancrées) ou buissons ramifiés. Les thalles sont attachés à un substrat solide au moyen de rhizoïdes (semelles). Les algues brunes supérieures de l'ordre Laminaria et Fucus se caractérisent par la différenciation des structures tissulaires et l'apparition de systèmes conducteurs. Contrairement aux algues des autres groupes, les algues brunes se caractérisent par la présence de poils multicellulaires avec une zone de croissance basale.

Structure cellulaire . La couverture est une paroi cellulaire épaisse, composée de deux ou trois couches, fortement mucilagineuse. Les composants structurels de la paroi cellulaire sont la cellulose et la pectine. Chaque cellule d'algue brune contient un noyau et des vacuoles (de une à plusieurs). Les chloroplastes sont petits, en forme de disque, ont une couleur brune due au fait qu'en plus de la chlorophylle et du carotène, ils ont une forte concentration de pigments bruns - les xanthophylles, en particulier la fucoxanthine. Des réserves de nutriments sont également déposées dans le cytoplasme de la cellule : le polysaccharide laminarine, l'alcool polyhydrique mannitol et diverses graisses (huiles).

Reproduction d'algues brunes . La reproduction est réalisée de manière asexuée et sexuée, rarement végétative. Les organes reproducteurs sont des sporanges, à la fois unicellulaires et multicellulaires. Habituellement, il y a un gamétophyte et un sporophyte, et dans les algues supérieures, ils alternent en séquence stricte, tandis que dans les algues inférieures, il n'y a pas d'alternance claire.

Sens. La valeur des algues brunes dans la nature et la vie humaine est grande. Ils sont la principale source de matière organique dans la zone côtière des mers. Dans les fourrés de ces algues, qui occupent de vastes étendues, de nombreuses espèces marines trouvent refuge et nourriture. Dans l'industrie, ils sont utilisés dans la production d'acides alginiques et de leurs sels, pour la production de farine et de poudre pour la fabrication de médicaments contenant de fortes concentrations d'iode et de nombreux autres oligo-éléments. Dans les aquariums, l'apparition d'algues brunes est associée à un éclairage insuffisant. Certaines espèces sont comestibles.

La vie est née dans les océans. C'est ce qu'il pense science moderne. Vous pouvez avoir votre propre point de vue sur l'origine de la vie, mais nous parlons d'autre chose.

De nombreux produits marins ont des propriétés uniques propriétés curatives- et c'est un fait incontestable. Par conséquent, tous ceux qui se soucient de leur santé et de leur apparence doivent absolument se familiariser avec au moins les produits les plus courants et les plus abordables - les algues (varech, spiruline et chou).

Cependant, nous sommes sûrs que vous avez certainement essayé l'une des solutions ci-dessus au moins une fois dans votre vie. Et, peut-être, ont-ils déjà formé leur attitude à leur égard, ainsi qu'à l'égard de tout produit. Si vous êtes un grand amateur de fruits de mer, vous serez ravi de confirmer le bien-fondé de votre passion. Si vous utilisez ce qui précède de manière épisodique, alors peut-être que nos informations vous seront utiles. Eh bien, si quelqu'un n'a pas pu surmonter les sensations spécifiques ... eh bien, vous n'avez pas besoin de vous forcer, lisez-le quand même, car il est important d'utiliser les algues non seulement sous leur forme naturelle et pas seulement pour la nourriture ...

Basé signes divers Il existe dix types d'algues :

  • Rouge.
  • Marron.
  • Multiflagellé.
  • diatomées.
  • Pyrophytique.
  • Doré.
  • Bleu vert.
  • Charovye.
  • Vert jaunâtre.

De plus, tous les types ont évolué indépendamment les uns des autres.

L'utilisation des algues brunes et rouges

algues brunes

Varech- les algues brunes des mers des océans Pacifique et Arctique. Ses fourrés principaux se trouvent à une profondeur de quatre à dix mètres. Le thalle (corps) du varech est très large, grand. Atteint parfois jusqu'à 20 m de long. Ce n'est pas par hasard que le varech a été appelé «algue» parmi les gens; il est largement utilisé dans les aliments, frais et séchés, en conserve.

La laminaire est l'un des principaux composants pour la fabrication de sushis et de petits pains.

Pour le traitement d'un certain nombre de maladies (goitre, athérosclérose, colite, constipation), le varech est utilisé sous forme de poudre. Une préparation granulaire est produite en comprimés "Lamminaride".

Fucus cloques- les algues côtières des mers des océans Arctique et Atlantique. La teneur en nutriments n'est pas inférieure aux algues.

L'utilisation de la poudre de fucus est indiquée pour les maladies :

  • système immunitaire
  • obésité
  • troubles du tractus gastro-intestinal
  • Le traitement de l'obésité repose sur la capacité à remplir l'estomac, provoquant des sensations de satiété et de satiété.

La laminaire et le fucus sont utilisés pour obtenir des épaississants naturels - les alginates :

  • E 401, alginate de sodium
  • E 402, alginate de potassium

Les alginates sont nécessaires à la production de nombreux antiacides, pour neutraliser l'acide chlorhydrique du suc gastrique.

Les masques à l'acide alginique sont largement utilisés en cosmétologie.

Une consommation excessive de médicaments et d'aliments contenant des algues brunes peut être nocive pour les personnes atteintes de maladies thyroïdiennes, de troubles du métabolisme de l'iode.

algue rouge

anfeltia- un représentant de l'écarlate, vit dans de nombreuses mers extérieures du nord et Extrême Orient trouvé dans la mer Noire. Il ressemble à des buissons bas ramifiés et durs de couleur rouge ou jaune. Vit jusqu'à 5 mètres de profondeur dans les zones côtières. Il pousse en grappes ou en formations sphériques.

L'objectif principal est la production d'un épaississant naturel - agar - agar. L'additif alimentaire E 406 (agar - agar) est le principal agent gélifiant dans la production de marmelade, guimauve, soufflé. Remplace la gélatine dans certains pays.

Il est utilisé comme milieu nutritif pour l'ensemencement et la croissance de nombreux micro-organismes pathogènes.

À la médecine traditionnelle Dans de nombreux pays côtiers, l'anfeltia est utilisé comme agent antitumoral pour le cancer du sein.

L'utilisation incontrôlée de produits anfeltia peut être nocive pour les patients souffrant de diverses formes de diarrhée.

Gracilaria- algues rouges présentes dans de nombreux, principalement mers chaudes. Propriété distinctive d'anfeltia est un taux de croissance élevé et une aptitude à la culture, comme la mariculture. Les scientifiques du territoire de Primorsky ont obtenu un grand succès dans la culture de Gracilaria.

En tant que matière première pour la production d'agaroïdes, les plantations côtières de gracilaria sont capables de saturer le marché des matières premières pour les épaississants naturels.

Mariculture de la mer Noire

Phyllophora nervuré- Algues rouges de la Mer Noire. Largement cultivé pour la production de substances agaroïdes. De grands bosquets sont situés près d'Odessa. Comme Gracilaria, il préfère les endroits où les rivières d'eau douce se jettent dans la mer. Sur le plateau côtier nord-ouest de la mer Noire, il forme toute une jungle sous-marine.

La substance chimique iode a été obtenue pour la première fois en 1813 lors de la production de nitrate de sodium à partir d'algues rouges. Et comme il existait des gisements naturels de salpêtre au Chili, la production d'iode y était organisée. L'iode européen de ces années-là n'était obtenu qu'à partir d'algues rouges, qui au fil du temps ne pouvaient pas rivaliser avec la production chilienne.

En Russie, en 1915, une usine de production d'iode dans la ville d'Ekaterinoslav (Dnepropetrovsk) fonctionnait sur le phyllophora de la mer Noire. Dans la fabrication d'agaroïdes, l'usine d'Odessa établit la production de la poudre la plus précieuse à partir de peptides aminés, qui a trouvé une application dans la production de nombreux produits cosmétiques qui ralentissent le vieillissement.

L'utilisation de poudre et d'émulsion de Gracilaria et Phyloflora dans la fabrication de produits alimentaires et cosmétiques ne nuit pas à l'organisme, sauf en cas d'intolérance individuelle.

Extrait d'Irlande

gigartina et chondrus frisés d sont des algues rouges apparentées. Cultivez dans la zone côtière de l'Irlande, aux États-Unis. Utilisé pour produire un épaississant alimentaire - le carraghénane. Sur la base de laquelle des aliments sûrs pour bébés sont produits.

En raison de leur capacité à restaurer l'épiderme de la peau, à rendre sa structure lisse, les extraits de gigartina et de chondrus bouclés sont largement utilisés dans l'industrie cosmétique.

Une propriété importante du caragenan est sa capacité à empêcher la pénétration du papillomavirus humain (HPV) dans les cellules saines. Des études ont montré que l'utilisation d'extrait d'algue rouge peut être le principal prophylactique contre l'infection par le papillomavirus humain. Les gels et les onguents à base de celui-ci ont un faible coût et, après la fin des essais cliniques, peuvent devenir un moyen alternatif d'utilisation généralisée dans la lutte contre le VPH.

Les avantages des préparations, des suppléments nutritionnels à base d'algues ne peuvent être sous-estimés. Par exemple, une "herbe de mer" telle que la zostère (damassée) est utilisée pour préparer une poudre de qualité similaire à l'assaisonnement au curry. Mais les plats qui l'accompagnent sont non seulement savoureux, mais aussi très sains.

Vous pouvez acheter des produits ou des préparations à base d'algues dans les réseaux du commerce et de la pharmacie, y compris via Internet. Pour éviter les contrefaçons, faites attention à la présence d'un certificat de qualité. En cas d'intolérance individuelle, lire la composition des produits, les additifs E 401,402,406 sont à base d'algues.

Il est important de se rappeler qu'une consommation excessive, même des substances les plus utiles et les plus nécessaires, peut être nocive. Et l'utilisation de tout médicament est préférable de commencer après avoir consulté un médecin.

lithotamnie

L'algue corail rouge, riche en composition minérale (elle contient plus de 30 minéraux), contient de fortes doses de magnésium et surtout de fer. Pour la prévention et l'amélioration de l'organisme, la dose quotidienne recommandée d'algues est de 20 g pour un produit frais, fraîchement surgelé ou pressé à sec (asaka, wakamé, nori, etc.).

Violet

Il appartient aux algues rouges, prévient le développement de l'athérosclérose et réduit le niveau de "mauvais" cholestérol dans le corps. Ce type d'algue peut être conseillé aux cardiaques comme complément alimentaire diététique. Le porphyre est également riche en vitamines A, B12 et D.

Spiruline

Fait référence à les algues vertes, très riche en protéines facilement digestibles (60-70 g de protéines pour 100 g de produit en poudre). Et c'est trois fois la valeur protéique du soja. N'oubliez pas environ 18 acides aminés différents, dont chacun est nécessaire pour une vie pleine et saine. De plus, le corps ne peut pas synthétiser 8 acides aminés de cette liste.

Considérée comme l'une des algues comestibles les plus populaires. Il est triste que seuls les habitants de la côte africaine du lac Tchad et les Mexicains de Texcoco, le territoire de croissance naturelle de la spiruline, puissent s'en offrir du frais. Le reste doit se contenter d'additifs biologiquement actifs et de produits semi-finis. La valeur nutritionnelle Cette algue verte est si grande qu'ils ont appris à la reproduire dans des conditions artificielles (dans d'immenses cuves d'eau tiède saturée de gaz carbonique) en France et au Mexique.

Ulva ou laitue de mer

Fait référence à les algues vertes, a longtemps été utilisé comme nourriture par les habitants d'Irlande, du Japon, de France, de Chine, de Scandinavie. La laitue de mer contient beaucoup de fer, de protéines nutritives et de fibres.

propriétés des algues. Les bienfaits des algues. traitement aux algues

Les biologistes et les médecins déclarent avec confiance que les algues sont supérieures à tous les autres types de plantes en termes de teneur en substances actives.

Les algues ont des propriétés anticancéreuses.

Dans les chroniques différents peuples de nombreuses légendes ont été conservées à leur sujet. Les algues étaient utilisées non seulement comme un excellent produit alimentaire, mais aussi comme recours efficace pour la prévention et le traitement de diverses maladies.

Déjà là la Chine ancienne traité aux algues tumeurs malignes. En Inde, les algues ont été utilisées comme remède efficace dans la lutte contre certaines maladies des glandes endocrines. Dans les temps anciens, dans les conditions difficiles du Grand Nord, les Pomors traitaient diverses maladies avec des algues et les utilisaient également comme presque la seule source de vitamines.

Le contenu qualitatif et quantitatif des macro et microéléments dans les algues ressemble à la composition du sang humain, ce qui indique notre lien évolutif avec la mer, et nous permet également de considérer les algues comme une source équilibrée de saturation du corps en minéraux et microéléments.

Les algues contiennent un certain nombre de substances à activité biologique:

  • des lipides riches en acides gras polyinsaturés ;
  • les dérivés de chlorophylle ;
  • polysaccharides : galactanes sulfatés, fucoïdanes, glucanes, pectines, acide alginique et lignines, qui sont une source précieuse de fibres alimentaires ;
  • des composés phénoliques;
  • enzymes;
  • stérols végétaux, vitamines, caroténoïdes, macro et microéléments.
  • Quant aux vitamines individuelles, aux oligo-éléments et à l'iode, ils sont plus nombreux dans les algues que dans les autres produits.

Les algues et leurs substances biologiquement actives ont une activité antimutagène, qui est déterminée par les pigments p-carotène, chlorophylle, lutéine, propriétés radioprotectrices, associées à la présence d'acide alginique et de ses sels dans leur composition.

Les alginates sont capables de se lier et d'éliminer sélectivement les ions de métaux lourds, tels que le strontium et le césium, ainsi que d'autres radionucléides du corps. Une caractéristique des préparations d'acide alginique est leur correction dirigée dans les systèmes vitaux les plus radiologiquement affectés du corps humain (système hématopoïétique et tube digestif). Il existe des preuves d'un effet symptomatique favorable du varech chez les patients cancéreux. Les spécialistes recommandent les algues (varech) non seulement pour la prévention du cancer et de la leucémie, mais aussi pour le mal des rayons. L'effet thérapeutique anticancérigène du varech est dû à la présence dans cette algue de nombreuses substances biologiquement actives et d'un complexe de microéléments. C'est sur sa base que de puissants bioadditifs ont été créés - les oncoprotecteurs.

Les scientifiques ont prouvé que les algues ont une plus grande activité biologique que les plantes terrestres. Des études montrent que les Inuits (Esquimaux) de l'Alaska et du Groenland sont beaucoup moins susceptibles de développer des néoplasmes malins par rapport aux autres populations. Et bien que la teneur en matières grasses du régime alimentaire des Esquimaux soit élevée, leur régime alimentaire est différent. grande quantité poissons et autres fruits de mer, qui provoquent un effet antitumoral protecteur. Les rhumatismes articulaires, le diabète et les maladies du système cardiovasculaire sont également presque introuvables chez ces peuples.

Les scientifiques attribuent cela à la présence d'acides gras polyinsaturés dans leur alimentation. Ils ont une activité biologique élevée, ne sont pas synthétisés dans le corps humain, ils sont donc irremplaçables. Les acides gras polyinsaturés des algues participent à la synthèse des prostaglandines, qui ont un impact énorme sur la santé. Ils sont capables de dilater les vaisseaux sanguins, d'abaisser la tension artérielle, d'élargir ou de rétrécir la lumière des bronches, de stimuler la production d'hormones et d'augmenter la sensibilité des fibres nerveuses. Les prostaglandines jouent un rôle important dans l'activité du système reproducteur, dans les mécanismes de fécondation et d'accouchement.

Les algues brunes et leurs préparations ont un effet hypolipidémiant, préviennent le développement de l'obésité et améliorent les fonctions du système cardiovasculaire. Alimentation traditionnelle japonaise riche en algues et calories réduites empêche le développement de l'obésité et de l'athérosclérose. Il est maintenant prouvé que la saturation de l'organisme en acides gras polyinsaturés oméga-3 contenus dans les algues et l'huile de poisson normalise le métabolisme des lipides et prévient le développement de l'athérosclérose.

Les algues sont utilisées pour la prévention et le traitement des maladies cardiovasculaires.

Les substances biologiquement actives des algues ont des propriétés anti-inflammatoires et immunomodulatrices. Les immunocorrecteurs d'algues augmentent l'activité du système immunitaire humain et permettent au corps de lutter avec succès contre les bactéries, les champignons et infections virales. Un certain nombre d'études ont prouvé une activité antivirale contre le virus de l'immunodéficience humaine. La forte activité de sorption des médicaments les rend indispensables pour la prévention des maladies allergiques et auto-immunes. Ils sont capables de restaurer l'activité fonctionnelle des macrophages et des lymphocytes T, d'améliorer la coopération cellulaire, d'activer la synthèse des immunoglobulines A sécrétoires, dont la déficience est à la base des maladies chroniques impliquant les muqueuses des voies respiratoires, du système génito-urinaire et tube digestif.

Les algues accumulent un certain nombre de vitamines de l'eau de mer (A, C, D, vitamines des groupes B, K, PP, acides folique et pantothénique).

À propos de l'essentiel: les algues contiennent absolument tous les minéraux, vitamines et acides aminés nécessaires au travail à part entière de notre corps. Dans le même temps, il suffit d'inclure régulièrement des portions standard du produit dans l'alimentation.

De plus, la médecine moderne est allée à la rencontre de ceux qui n'aiment pas trop le goût des algues, et aujourd'hui de nombreux médicaments ont été créés qui contiennent des algues (contre les rhumatismes, la migraine, le diabète). N'oubliez pas que vous ou vos amis avez probablement renforcé le système immunitaire avec de l'extrait de spiruline.

À propos des bienfaits des algues pour la perte de poids

Tout d'abord, comme l'ananas, les algues brunes (varech, algues) contiennent une enzyme spéciale qui décompose les graisses.

Deuxièmement, les algues peuvent être lavées avec de l'eau ou du thé vert. En même temps, ils gonflent dans l'estomac, augmentent considérablement de volume et éliminent la sensation de faim pendant longtemps.

Troisièmement, les algues contiennent une faible quantité de calories : de 7 à 15 pour 100 g (selon le type). Ainsi, la salade d'algues (si vous n'ajoutez pas de mayonnaise et d'autres calories) peut être consommée presque sans restrictions.

Les algues dans la lutte contre la cellulite

Ce conseil est également très utile, notamment pour ceux qui n'ont pas pu s'habituer au goût des algues. Ce produit est si bon que les spécialistes de l'amincissement du corps trouvent qu'il n'est pas seulement utilisé comme aliment !

Vous l'avez deviné, nous parlons de la lutte contre la cellulite. La procédure est extrêmement efficace : trois jours après, les volumes sont réduits à 7 centimètres. C'est vrai, à condition que vous le passiez en cabine.

Un enveloppement chaud (à savoir, ce type doit être choisi) stimule la circulation sanguine, améliore l'apparence de la peau, aide à éliminer les toxines de la peau, réduit le volume corporel et même les plaies et les égratignures guérissent plus rapidement.

Mais certains experts pensent qu'un effet aussi brillant n'est obtenu que par un écoulement temporaire de liquide des tissus et recommandent donc l'enveloppement avec d'autres procédures: massage, myostimulation et activité physique. Et si vous prenez un autre bain spécial, la peau deviendra comme le cul d'un bébé.

Bain d'algues

100 g d'algues et 100 g sel de mer sans remuer, verser dans le bain. Ne prenez pas plus de 25 minutes.

Ensuite, sans vous sécher, enveloppez-vous dans un drap éponge et asseyez-vous ainsi pendant une demi-heure. Après cela, vous devez vous laver à l'eau tiède, vous sécher et appliquer une crème anti-cellulite sur la peau - toujours avec un massage.

En conclusion, nous tenons à souligner que les Japonais, qui consomment activement des fruits de mer en général et des algues en particulier, se distinguent par une santé enviable et une espérance de vie élevée.

L'utilisation des algues en médecine traditionnelle

Recette d'infusion d'algues pour le traitement de la glande thyroïde

Pour préparer cette teinture, vous aurez besoin de : deux cuillères à soupe de varech, deux cent cinquante grammes d'eau. Vous aurez besoin de broyer le varech en une fine poudre, puis de le consommer au coucher avec de l'eau pendant quinze à trente jours.

Recette de varech sec pour le traitement des ulcères d'estomac

Cela nécessitera deux cuillères à soupe de varech, deux cent cinquante grammes d'eau. Les algues doivent être broyées en poudre et prises une cuillère à soupe avec de l'eau trois à quatre fois par jour avant ou après les repas. Le cours du traitement durera de deux semaines à un mois.

Recette d'une décoction d'algues pour le traitement des varices

Il vous faudra : une cuillère à soupe de fucus ou de varech, ainsi que deux cent cinquante ml d'eau. Pour préparer, remplissez les algues avec de l'eau bouillie à une température de 35-37 degrés Celsius. Insistez ensuite plusieurs heures. Appliquer le mélange résultant est nécessaire comme suit. Appliquez la teinture sur un chiffon en lin, puis enveloppez les zones à problèmes du corps avec et couvrez avec une serviette. La durée initiale de la procédure peut aller jusqu'à une demi-heure. Augmentez progressivement le temps jusqu'à deux heures. L'emballage doit être fait 1 à 2 fois par semaine. Cours général traitement - dix à quinze procédures.

Recette pour le traitement de l'herpès

Vous aurez besoin de vingt-cinq gouttes d'un extrait alcoolique de varech. Broyez 100 grammes d'algues, insistez dans 100 grammes d'alcool à 96% pendant 7 jours dans un endroit sombre. Faire tremper une boule de coton dans l'extrait et l'appliquer sur la zone touchée. Utilisez deux à trois fois par jour pour les boutons de fièvre.

Laminaire pour le traitement de l'érosion cervicale

Tout ce dont vous avez besoin est de deux cuillères à soupe de varech ou de fucus sec, deux cent cinquante ml d'eau. Les algues doivent être finement broyées et prises une cuillère à café avec de l'eau, une ou deux fois par jour. La durée du traitement n'est que de deux semaines.

Attention! Toute personne souffrant de problèmes rénaux ou thyroïdiens devrait consulter son médecin avant d'introduire régulièrement des algues dans son alimentation.

Contre-indications

  • Allergie aux fruits de mer, iode.
  • De plus, il est déconseillé aux femmes de consommer des algues pendant la grossesse.

18. Département 9. Algues brunes - Phaeophyta (Phaeophycophyta, Phaeophyceae) (N. A. Moshkova)

Les algues brunes sont principalement des plantes multicellulaires marines, de très grande taille, disséquées de manière complexe, attachées au substrat. Actuellement, environ 1500 espèces d'algues brunes appartenant à 240 genres sont connues. Dans les eaux courantes fraîches, pour la plupart froides, des latitudes tempérées, 5 espèces d'algues brunes ont jusqu'à présent été trouvées. En raison de la petite taille de leurs thalles et de leur rareté, ils restent un groupe de plantes peu étudié tant sur le plan biologique qu'écologique.

Une caractéristique externe commune des individus d'algues brunes est la couleur brun jaunâtre de leurs thalles, en raison de la présence d'une grande quantité de pigments jaunes et bruns. Les thalles peuvent être microscopiques (plusieurs dizaines de micromètres) et gigantesques (30-50 m ; chez certaines espèces des genres Laminaria Lamour., Macrocystis Ag., Sargassum Ag.). La forme des thalles est très diverse : filiforme, liégeuse, sacculaire, lamellaire (pleine ou avec des ruptures, des excroissances et de nombreux trous, lisse ou avec des plis longitudinaux et des nervures), ainsi que touffue.

Les thalles des algues brunes de l'ordre des Ectocarpales sont organisés le plus simplement. Chez les organismes primitifs (Bodanella Zimmerm.), le thalle est représenté par des filaments ramifiés au hasard à une seule rangée dans un plan, étroitement adjacents au substrat. Espèce du genre Ectocarpus Lyngb. ont des thalles buissonnants formés de fils ascendants à rangée unique, abondamment ramifiés, dont la base est constituée de rhizoïdes rampants (Fig. 18.1).

Chez certains représentants de l'ordre des Chordariales, les filaments ascendants sont reliés en faisceaux enfermés dans du mucus. Dans le même temps, on distingue un type de structure à axe unique du thalle, dans lequel un fil s'élève de la base et d'autres fils en dérivent, courant à côté, et un type de structure multiaxial, lorsque un faisceau de fils à une rangée s'élève immédiatement de la base. Chez les algues brunes très organisées (Laminaria, Fucus Tourn., Sargassum), les thalles sont différenciés et ressemblent à des plantes à fleurs. Ils ont des parties de tige, de feuille et de racine, certains grands représentants ont des bulles d'air qui maintiennent les branches en position verticale.

La croissance des algues brunes est intercalaire ou apicale. Dans les formes les plus primitives, une croissance diffuse intercalaire se produit, chez les algues plus avancées sur le plan évolutif, une zone de croissance intercalaire est déjà délimitée. Il est généralement situé dans la partie basale des poils multicellulaires et provoque la croissance trichotale caractéristique des algues brunes.

À la surface des thalles à une rangée d'algues brunes, des poils filamenteux multicellulaires se forment. Dans le même temps, les vrais et les faux cheveux sont distingués. Les vrais poils ont une zone de croissance intercalaire à la base, où les cellules se divisent fréquemment et sont donc plus petites, cylindriques courtes ou en forme de disque. Les faux poils n'ont pas une zone de croissance aussi spéciale et sont une continuation de filaments végétatifs à une rangée avec des cellules fortement allongées dépourvues de chloroplastes.

Dans les thalles à plusieurs rangées d'algues brunes, on observe une spécialisation des cellules avec la formation de tissus - un type de structure corporelle parenchymateuse. Dans le cas le plus simple, un cortex se distingue des cellules intensément colorées contenant un grand nombre de chloroplastes et de vacuoles spéciales - physodes, et un noyau constitué de cellules incolores, souvent plus grandes, de la même forme. Chez les algues brunes à organisation plus complexe (Laminariacées, Fucacées), la couche crustale atteint une épaisseur considérable et se compose de cellules intensément colorées de différentes tailles et formes (Fig. 18.2). Les quatre couches superficielles du cortex sont formées de petites cellules allongées vers la surface. Ces couches supérieures sont appelées méristoderme - tissu tégumentaire divisant. Ils sont capables de se diviser activement et de produire des poils et des organes reproducteurs. Les vrais poils sont situés à la surface du méristoderme dispersés ou en faisceaux et sont souvent immergés avec leurs bases dans des dépressions spéciales - les cryptostomes. Plus profondément sous le méristoderme se trouve un cortex de cellules colorées plus grandes. Dans la partie centrale incolore du thalle, on distingue deux groupes de cellules. Au centre, il y a des fils lâches ou densément disposés avec des cellules fortement allongées - le noyau, de grandes cellules incolores - la couche intermédiaire se situe entre le noyau et l'écorce. Le noyau des algues brunes sert non seulement à transporter les produits de la photosynthèse, mais remplit également une fonction mécanique ; il contient souvent des filaments fins avec des gaines longitudinales épaisses. Les représentants de l'ordre des Laminariales diffèrent par la structure anatomique la plus complexe, dans laquelle des canaux muqueux se développent dans le noyau avec des cellules sécrétoires spéciales pour le transport des produits de la photosynthèse - tubes tamis et filaments tubulaires.

Les thalles des algues brunes sont attachés au sol ou à d'autres substrats et seulement occasionnellement, en raison de dommages mécaniques, se détachent et flottent librement. Les organes d'attachement sont généralement de longues excroissances - rhizoïdes, dans les grandes formes, ils sont massifs et sont de courtes excroissances ressemblant à des racines recouvrant le substrat comme des griffes d'oiseau. Chez les représentants de l'ordre des Fucales et de certaines autres algues, l'organe de fixation est une croissance en forme de disque à la base du thalle - un disque basal, aplati ou conique, adhérant étroitement au sol.

La ramification des algues brunes est monopodiale. Rameaux latéraux alternes, épars ou opposés. Avec leur croissance rapide jusqu'à la taille du fil principal (cellules mères), une ramification dichotomique se produit. Très souvent, des branches alternées et opposées sont situées dans le même plan et les algues acquièrent un aspect penné particulier. Le placement correct des branches est souvent masqué par des branches secondaires.

Parmi les algues brunes, il existe des espèces à thalles éphémères, annuels et pérennes. La durée d'existence des thalles est fortement influencée par les conditions environnementales. Les thalles pérennes d'algues brunes sont de plusieurs types. Chez certaines algues, le thalle est pérenne, chaque année seules les pousses sur lesquelles se sont développés les organes reproducteurs (Fucales), tandis que chez d'autres (Laminariales) le tronc et les organes d'attache sont pérennes, la partie lamellaire est annuelle. Chez certaines espèces tropicales d'algues Sargasses, seul un disque est pérenne, qui sert à attacher le thalle.

Les cellules d'algues brunes sont mononucléaires, sphériques, ellipsoïdes, en forme de tonneau, principalement cylindriques, allongées ou court-cylindriques, en forme de disque, parfois polygonales ou indéfinies. Ils varient également en taille. Le noyau est du type habituel des eucaryotes.

La paroi cellulaire est bicouche. La couche interne est de la cellulose, mais la cellulose des algues brunes diffère dans ses propriétés de la cellulose des plantes à fleurs et est donc parfois appelée algulose. La couche externe de la coque est en pectine, généralement constituée de composés protéiques d'acide alginique et de ses sels. Du fait de cette structure, la coquille des algues brunes peut gonfler fortement, se transformant en une masse muqueuse, parfois d'un volume important. Dans la plupart des pectines brunes, la base de la pectine est une substance ressemblant à de la gomme - l'algine (sel de sodium soluble de l'acide alginique), dans certains cas - la fucoïdine.

Le contenu des cellules voisines des algues brunes est communiqué par les plasmodesmes. Dans les cellules à membranes épaisses (dans les grands thalles), les pores sont bien exprimés.

Les cellules d'algues brunes ont une grande ou plusieurs petites vacuoles. De plus, il existe des physodes - de très petites vacuoles (jusqu'à 4 microns de diamètre) remplies de fucosan - un composé similaire au tanin. Dans les jeunes cellules, les physodes sont incolores, dans les vieilles cellules, ils sont colorés en jaune ou en marron.

Les chloroplastes sont pariétaux, le plus souvent nombreux, petits, en forme de disque, moins souvent rubanés ou lamellaires. Cependant, à mesure que les cellules vieillissent, la forme des chloroplastes peut changer et, au lieu de cellules courbes étroites en forme de ruban, de nombreux chloroplastes en forme de disque peuvent apparaître. Les pyrénoïdes sont présents soit dans les chloroplastes des cellules végétatives, soit uniquement dans les chloroplastes des gamètes ; chez un certain nombre d'espèces, les pyrénoïdes sont absents ou rares.

Les algues brunes se distinguent par un ensemble complexe particulier de pigments. Dans les chloroplastes, on a trouvé les chlorophylles a, c (la chlorophylle b est absente), les β- et ε-carotènes, ainsi que plusieurs xanthophylles - fucoxanthine, violaxanthine, antheraxanthine, zéaxanthine, etc.. La fucoxanthine de couleur marron intense est particulièrement spécifique parmi eux . Différents rapports de ces pigments déterminent la couleur des algues brunes allant du jaunâtre olive au brun foncé, presque noir.

Les produits d'assimilation des algues brunes sont divers glucides solubles dans la sève cellulaire - le varech (polysaccharide), le mannitol (un alcool à six acides qui joue un rôle important dans le métabolisme), ainsi que l'huile.

Les algues brunes ont des formes de reproduction asexuées et sexuées. Cependant, la multiplication végétative par fragmentation du thalle ne peut être considérée comme inconditionnelle. Elle n'est observée que lorsque les thalles déchirés tombent dans des endroits plus ou moins protégés et y poursuivent leur végétation. Dans le même temps, leurs parties inférieures les plus anciennes meurent, s'effondrent et les jeunes branches se développent en plantes indépendantes, qui ne sont cependant pas attachées au sol. De telles plantes, flottantes ou couchées sur le sol, ne forment jamais d'organes de reproduction sexuée et asexuée.

Les bourgeons spéciaux pour la reproduction végétative ne se trouvent que chez les espèces du genre Sphacelaria Lyngb. (Fig. 18.3).

La reproduction asexuée est réalisée par des zoospores mobiles, qui se forment en grande quantité dans des sporanges unicellulaires. Chez les algues brunes marines et d'eau douce les plus simplement organisées (Ectocarpus, Sphacelaria, Pleurocladia A. Br., etc.), les sporanges uniloculaires sont des cellules sphériques ou ellipsoïdes situées comme des excroissances latérales de branches (Fig. 18.4, 1). Dans les sporanges, une division de réduction du noyau se produit, suivie de plusieurs divisions mitotiques; les chloroplastes se divisent simultanément avec les noyaux. En conséquence, un grand nombre de zoospores se forment, qui sont libérées par une rupture de la membrane au sommet du sporange et, après avoir nagé pendant une courte période, germent en une nouvelle plante d'apparence similaire, mais déjà haploïde. Chez les espèces du genre Laminaria, les zoosporanges forment des sores à la surface de la plaque en forme de feuille. Le sore est constitué de paraphyses et de zoosporanges (voir Fig. 18.4, 2, 5). Les paraphyses sont des cellules allongées, avec des chloroplastes à l'extrémité supérieure élargie, se développant à la surface du thalle entre les organes reproducteurs et servant à les protéger. La coquille de la paraphyse au sommet est fortement mucilagineuse, formant une sorte de calotte muqueuse épaisse. Les coiffes muqueuses des paraphyses adjacentes se ferment, ce qui donne une épaisse couche continue de mucus qui protège le sore. Les zoosporanges sont des ellipsoïdes allongés, avec une membrane mucoïde au sommet. Selon les espèces, il se développe dans les zoosporanges par 16 à 128 zoospores. La première division du noyau est la réduction. Certaines algues brunes se reproduisent immobiles, dépourvues de flagelles, de spores - aplanospores. Les monospores ne sont observées que chez les espèces de l'ordre des Tilopteridales, les tétraspores - chez les espèces de l'ordre des Dictyotales (Dictyota dichotoma (Huds.) Lamour., voir Fig. 18.4, 4).

Le processus sexuel est iso-, hétéro- et oogame. Les gamètes sont généralement produits dans des gamétanges multiloculaires, un dans chaque chambre. Les cellules mobiles des algues brunes - les zoospores dans les gamètes - ont une structure similaire - elles sont en forme de poire, avec un chloroplaste et deux flagelles attachés sur le côté. Un flagelle est plus long, penné, dirigé vers l'avant, l'autre est plus court, lisse, flagellé, dirigé vers l'arrière. La stigmatisation dans les cellules mobiles n'est pas toujours perceptible. Le chloroplaste des gamètes mâles dans l'oogamie peut être incolore.

Dans le cycle de développement de la plupart des algues brunes de la classe des Phaeozoosporophyceae, on observe un changement des formes de développement et une alternance de générations sexuées et asexuées, c'est-à-dire gamétophyte (parfois aussi gamétosporophyte, si le même organisme peut donner naissance à des zoospores et des gamètes) et sporophyte .

Ces processus sont détaillés dans la section 3.2.3. Nous nous attarderons ici uniquement sur certaines caractéristiques des cycles de développement des algues brunes. Chez les algues brunes marines les plus primitives de l'ordre des Ectocarpales, on observe un changement isomorphe des formes de développement, mais il n'y a toujours pas d'alternance stricte des générations. Les spores produites par le sporophyte peuvent se développer à la fois en gamétophytes et en sporophytes.

Le changement isomorphe correct des formes de développement est observé chez les représentants de l'ordre des Dictyotales. Le plus répandu d'entre eux est Dictyota dichotoma (Huds.) Lam., qui a un thalle fourchu avec des branches plates, généralement dans le même plan, sans nervure longitudinale (Fig. 18.5).

Les algues de l'ordre des Laminariales ont un changement hétéromorphe dans les formes de développement avec l'alternance obligatoire de sporophytes et de gamétophytes. Leur cycle de développement est caractérisé par le changement correct d'un sporophyte puissant et d'un gamétophyte microscopique simplement disposé.

Les algues brunes qui n'ont pas de changement dans les formes de développement, mais seulement un changement dans les phases nucléaires, comprennent des représentants des familles Fucaceae, Cystoseiraceae et Sargassaceae. Leur reproduction normale n'est possible que sexuellement. Le processus sexuel est une oogamie typique. Les organes sexuels se développent en conceptacles (Fig. 18.6). De longs poils poussent à partir de la paroi de la conceptula - paraphyses, remplissant presque toute sa cavité. Des poils particulièrement longs se développent dans les conceptacles féminins, où ils dépassent sous la forme d'un faisceau à partir de l'ouverture du conceptacle. Parmi ces poils, des ovogonies et des anthéridies se développent (Fig. 18.7, 1-5). Les anthéridies sont formées en grand nombre aux extrémités de branches ramifiées spéciales à une rangée poussant à partir de la paroi du conceptacle. Deux couches se distinguent dans leur coquille. Lorsque l'anthéridie mûrit, sa coque externe éclate et les anthérozoïdes sortent sous la forme d'un paquet entouré d'une coque interne. À eau de mer la coque interne est déchirée et des anthérozoïdes en forme de poire avec un gros noyau et un stigmate orange sont libérés. Les ovogonies sont sphériques ou ellipsoïdes, équipées d'une membrane à trois couches, situées dans des conceptacles sur une courte tige unicellulaire. Dans l'oogone, 8 œufs se forment, ils pénètrent dans l'eau, entourés de deux couches internes de la membrane de l'oogone. Lorsque les œufs sont complètement libérés des coquilles de l'oogone, la fécondation se produit. Un œuf fécondé développe sa propre coquille épaisse et commence immédiatement à germer, formant un nouveau thalle de fucus.

Chez les algues brunes d'eau douce, les cycles de développement n'ont pas été étudiés.

Il existe certaines divergences de vues sur la classification des algues brunes. Selon un certain nombre de chercheurs, la division Phaeophyta est divisée en 2 classes : Phaeozoosporophyceae et Cyclosporophyceae. Les algues brunes appartiennent aux Cyclosporacées, dont les organes reproducteurs se développent en conceptacles et sont de grande taille, ce qui permet de les voir sur les préparations à l'œil nu. Toutes les autres algues brunes sont classées comme phéozoospores, dont beaucoup se reproduisent par des zoospores. Depuis les années 1930, on a tendance à classer les algues brunes en fonction des caractéristiques des cycles de développement. Parallèlement, il a été proposé de diviser les algues brunes en 3 classes : Isogénérées, Hétérogènes, Cyclosporées. La classification proposée a reçu une très large diffusion. Cependant, la division des algues brunes en isogénères et hétérogènes est plutôt arbitraire, car dans les deux classes, dans des ordres séparés, il existe des représentants avec le type opposé de changement dans les formes de développement. Adhérant aux vues des algologues domestiques, nous adoptons un schéma de classification pour diviser les algues brunes en 2 classes - Phaeozoosporophyceae et Cyclosporophyceae.

La question de l'origine des algues brunes est encore peu développée. A. Sherfell a associé leur origine à l'or (Chrysophyta). Selon A. Pasher, il existe une relation phylogénétique entre le brun et le cryptophyte (Cryptophyta). La structure particulière des flagelles, ainsi que la coloration brune, ont permis à M. Shadefoe de combiner en une grande division de Chromophycophyta des taxons aussi grands que Pyrrhophyta (où, en plus des péridines, il a inclus des algues cryptophytes et euglènes), Chrysophyta (à laquelle il comprenait, en plus des algues dorées, jaune-vert et diatomées) et des Phaeophyta. Selon les propriétés biochimiques, de tous les organismes de couleur brune, les diatomées sont les plus proches des algues brunes. Ce sont les diatomées et les algues brunes qui se caractérisent par des pigments communs tels que la chlorophylle (également caractéristique de la péridinea), la fucoxanthine (également présente dans les algues dorées) et les néofucoxanthines A et B. Compte tenu de la présence d'un certain nombre de similitudes entre les diatomées, la algues et algues brunes, nous rejoignons la pensée exprimée par un certain nombre de scientifiques sur la possibilité de leur origine à des ancêtres monadiques proches, sinon communs.

Selon G. Papenfuss, l'ordre d'origine des algues brunes est Ectocarpales. La structure parenchymateuse du thalle, la croissance apicale, le processus sexuel oogame et le changement hétéromorphique des formes de développement dans différents groupes d'algues brunes se sont développés indépendamment les uns des autres.

Les algues brunes marines sont répandues dans toutes les mers du globe. Leurs fourrés sont communs dans les eaux côtières de l'Antarctique et des îles du nord de l'archipel arctique canadien. Ils atteignent leur plus grand développement dans les mers des latitudes tempérées et subpolaires, où, en raison de la basse température et de la forte concentration de nutriments, les conditions les plus favorables pour leur végétation sont créées. Les algues brunes peuplent verticalement tous les horizons du plateau. Leurs fourrés se trouvent de la zone littorale, où ils sont hors de l'eau pendant des heures à marée basse, jusqu'à une profondeur de 40-100 (200) m. Et pourtant, les fourrés d'algues brunes les plus denses et les plus étendus se forment dans le partie supérieure du sous-littoral à une profondeur de 6 à 15 m. Dans ces endroits, avec un éclairage suffisant, il y a un mouvement constant de l'eau provoqué par les courants de surf et de surface, qui, d'une part, assure un apport intensif de nutriments à les thalles, et, d'autre part, limite l'installation d'animaux herbivores.

Habituellement, les algues brunes vivent sur des sols rocheux ou rocheux, et ce n'est que dans des endroits calmes près de la côte ou à de grandes profondeurs qu'elles peuvent rester sur les valves de grandes coquilles de mollusques ou sur du gravier. Les thalles arrachés sont entraînés par le courant vers des endroits calmes au fond vaseux ou sablonneux, où ils continuent à végéter sous un éclairage suffisant. Les espèces avec des bulles d'air sur le thalle, lorsqu'elles sont séparées du sol, flottent à la surface de l'eau, formant de grandes grappes (mer des Sargasses). Parmi les algues brunes marines, il existe un nombre important de formes épiphytes et endophytes.

Dans les mers des latitudes tempérées et subpolaires, les algues brunes atteignent leur développement maximal pendant les mois d'été, bien que la croissance rapide de leurs thalles commence au début du printemps, lorsque la température de l'eau approche 0°C. Dans les mers tropicales, le développement massif du brun est confiné aux mois d'hiver, lorsque la température de l'eau baisse légèrement. Certains types d'algues brunes marines peuvent être trouvés dans les zones fortement dessalées des mers avec une salinité inférieure à 5 ‰.

Le rôle des algues brunes dans la nature est extrêmement important. Ils sont l'une des principales sources matière organique dans la zone côtière, en particulier dans les mers des latitudes tempérées et subpolaires, où leur biomasse peut atteindre des dizaines de kilogrammes par 1 m 2. De plus, les fourrés d'algues brunes servent de lieux de reproduction, d'abri et d'alimentation à de nombreux animaux côtiers; ils créent également des conditions pour la colonisation d'algues microscopiques et macroscopiques d'autres groupes systématiques.

L'importance économique des algues brunes est également grande, notamment en tant que matière première pour l'obtention de divers types de substances (par exemple, les alginates - sels d'acide alginique, en particulier l'alginate de sodium). Cette substance est largement utilisée pour stabiliser diverses solutions et suspensions. L'ajout d'une petite quantité d'alginate de sodium améliore la qualité des produits alimentaires (conserves, glaces, jus de fruits, etc.), de diverses substances colorantes et adhésives. Les alginates sont utilisés dans l'impression de livres, dans la production de plastiques, de fibres synthétiques et de plastifiants, pour obtenir des revêtements résistants aux intempéries et matériaux de construction. On les trouve dans les lubrifiants pour machines de haute qualité, les sutures chirurgicales solubles, les pommades et les pâtes dans les industries pharmaceutiques et de la parfumerie. En fonderie, les alginates sont utilisés pour améliorer la qualité de la terre de fonderie. Les alginates sont utilisés dans la production d'électrodes pour le soudage électrique, qui permettent d'obtenir des coutures de meilleure qualité. Les algues brunes sont également utilisées comme matière première pour la production de mannitol, qui est utilisé dans l'industrie pharmaceutique, dans l'industrie alimentaire - pour la fabrication d'aliments pour diabétiques et dans l'industrie chimique - dans la production de résines synthétiques, de peintures, papier, explosifs et apprêts en cuir. Les algues brunes contiennent une grande quantité d'iode et d'autres oligo-éléments, elles sont donc utilisées dans la préparation de farines fourragères. Sous forme fraîche et transformée, ils sont utilisés comme engrais.

Les algues brunes sont utilisées en médecine depuis l'Antiquité. Aujourd'hui, de plus en plus de nouveaux domaines d'application sont identifiés, par exemple pour la fabrication de substituts sanguins, pour la préparation de médicaments qui empêchent la coagulation du sang et favorisent l'élimination des substances radioactives du corps. Depuis l'Antiquité, les algues brunes (principalement des représentantes de l'ordre des Laminariales) sont consommées par l'homme.

Les propriétés négatives des algues brunes incluent leur participation, avec d'autres organismes, à l'encrassement des navires, des bouées et de diverses structures hydrauliques immergées dans l'eau, ce qui aggrave leurs performances.

L'utilisation intensive des macrophytes marins sauvages, en particulier les algues brunes, a conduit à l'épuisement de leurs réserves naturelles et fait passer l'homme avant la nécessité de leur culture artificielle. Par conséquent, au cours des 30 dernières années, l'aquaculture des algues s'est considérablement développée. En Norvège et au Royaume-Uni, non seulement les espèces du genre Laminaria sont cultivées avec succès, mais la technologie de leur production est également améliorée. En France, des travaux sont en cours pour acclimater des représentants du genre Macrocystis. L'aquaculture d'algues se développe intensivement aux USA. Dans ce cas, une attention particulière est portée à Macrocystis pyrifera. En URSS, des recherches sont menées sur l'élevage artificiel de Laminaria saccharina (L.) Lam. dans la mer Blanche. Ainsi, la culture des algues prend un caractère industriel et devient une branche de production végétale de plus en plus rentable, malgré certaines difficultés économiques et environnementales.

Dans les eaux douces des latitudes tempérées, 5 espèces d'algues brunes de la classe des Phaeozoosporophyceae ont été trouvées : Bodanella lauterbornii Zimmerm. (ordre des Ectocarpales, famille des Ectocarpaceae) (Fig. 18.8, 1), Pleurocladia lacustris A. Br. (ordre des Chordariales, famille des Myrionemataceae) (Fig. 18.8, 2). Heribaudiella fluviatilis (Aresch.) Sved. (ordre des Chordariales, famille des Lithodermataceae (Fig. 18.8, 3)), Streblonema longiseta Arnoldi (ordre des Chordariales, famille des Streblonemataceae) (Fig. 18.8, 4). Sphacelaria fluviatilis Jao (ordre des Sphacelariales, famille des Sphacelariaceae) (Fig. 18.8, 5).

Ordres
  • Ascosaeidae ( Ascoseirales)
  • Chordaire ( Chordariales)
  • Cutleriacées ( Coutellières)
  • Dictyosiphon ( Dictyosiphonales)
  • Desmarestiacées ( Desmarestiales)
  • Dictyota ( Dictyotes)
  • Chordaire ( Chordariales)
  • (Discosporangiales)
  • Ectocarpes ( Ectocarpiens)
  • Fucus ( Fucales)
  • (Ishigeales)
  • Laminaire ( Laminariales)
  • (Nemodermatales)
  • (Onslowiales)
  • (Ralfsiales)
  • Scytosiphon ( Scytosiphonales)
  • (Scytothamnales)
  • Sphacelaria ( Sphacelariales)
  • Sporochnovae ( Sporochnales)
  • Tyloptérididés ( Tiloptéridales)
  • (Syringodermatales)

Systématique
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fin de vie

Les thalles de varech et de fucus sont les plus complexes. Leurs thalles montrent des signes de différenciation tissulaire avec spécialisation cellulaire. Dans leur thalle, on distingue : une écorce composée de plusieurs couches de cellules intensément colorées ; noyau, constitué de cellules incolores, souvent rassemblées en filaments. Dans le varech, des tubes tamis et des filaments tubulaires se forment dans le noyau. L'âme remplit non seulement une fonction de transport, mais également une fonction mécanique, puisqu'elle contient des fils à parois longitudinales épaisses. Entre l'écorce et le noyau de nombreuses algues brunes, il peut y avoir une couche intermédiaire de grandes cellules incolores.

La croissance du thalle chez les algues brunes est le plus souvent intercalaire et apicale, moins souvent basale. La croissance intercalaire peut être diffuse ou il peut y avoir une zone de croissance. Chez les grands représentants, le méristème intercalaire est situé au point de transition du pétiole au limbe de la feuille. Les grandes algues possèdent également une zone méristématique à la surface du thalle, appelée méristoderme (sorte d'analogue du cambium des plantes supérieures).

Un type inhabituel de méristème, que l'on ne trouve que chez certaines algues brunes, est le méristème trichothallique, dont le développement de cellules se produit à la base des vrais poils. Les vrais poils sont situés à la surface du méristoderme dispersés ou en faisceaux et sont souvent immergés à leur base dans des dépressions spéciales - les cryptosomes.

Flagelles

Les stades flagellaires du cycle de vie des algues brunes ne sont représentés que par les gamètes et les zoospores. Deux flagelles inégaux attachés latéralement (spermatozoïdes Dictyota n'ont qu'un seul flagelle). Habituellement, un long flagelle penné est dirigé vers l'avant chez les algues brunes et un flagelle lisse est dirigé latéralement et vers l'arrière, mais dans les spermatozoïdes de Laminaria, Sporochnalia et Desmarestia, au contraire, un long flagelle penné est dirigé vers l'arrière et un court flagelle lisse est dirigé vers l'avant. En plus des mastigonèmes en trois parties, des écailles et des épines sont présentes sur un long flagelle ; sa pointe peut être tordue en spirale. A la base du flagelle lisse se trouve un renflement basal. Les spermatozoïdes Fucus autour du flagelle ont une structure particulière en forme d'entonnoir - la trompe, soutenue par des microtubules de la première racine.

Les corps basaux des flagelles sont situés à un angle de près de 110 degrés et sont reliés par trois bandes striées. Une configuration typique des algues brunes est la présence de quatre racines de microtubules. Une racine est constituée de 7 à 5 microtubules, dirigée vers l'extrémité antérieure de la cellule, où elle se replie et remonte ; l'autre racine est constituée de 5 à 4 microtubules et est dirigée dans deux directions du corps basal - vers les extrémités antérieure et postérieure de la cellule; deux autres racines sont courtes, chacune constituée d'un microtubule. Il n'y a pas de rhizoplaste dans le système radiculaire. Chez un certain nombre d'algues brunes, la structure du système radiculaire diffère de celle décrite.

couvre

Les alginates solubles font partie de la matrice de la paroi cellulaire ; ils représentent parfois jusqu'à 40 % du poids sec du thalle.

Les fucanes (fucoïdanes ou ascophyllanes) sont des polymères de L-fucose et de sucres sulfatés. Leur fonction n'a pas été entièrement élucidée. On pense qu'ils jouent un rôle important dans la fixation et la germination des zygotes chez les algues fucus.

Certaines dictées, comme Padine, la chaux se dépose dans les parois cellulaires sous forme d'aragonite.

Structures cellulaires

Dans les cellules des algues brunes, on trouve un à plusieurs plastes. Le plus souvent, les chloroplastes sont petits, discoïdes, pariétaux. Leur forme peut être étoilée, rubanée ou lamellaire ; la forme des chloroplastes peut changer avec l'âge des cellules. L'enveloppe chloroplastique est constituée de quatre membranes ; où le chloroplaste est situé près du noyau, la membrane externe du réticulum endoplasmique du chloroplaste passe dans la membrane externe du noyau. L'espace périplastide est bien développé. Trithylakoïde à lamelles; il y a une lamelle de ceinture; L'ADN du chloroplaste est assemblé en un anneau.

Seules 8 espèces appartenant aux genres se trouvent dans les eaux douces Heribaudiella, ectocarpe, Sphacelaria, Pseudobodanelle, Lithodermie, Pleurocladie et porterinema. Peut-être, H. fluviatilis- une composante commune de la flore fluviale, mais du fait de la méconnaissance de ce groupe, elle passe souvent inaperçue dans les prélèvements.

Le rôle des algues brunes dans la nature est extrêmement important. C'est l'une des principales sources de matière organique de la zone côtière, en particulier dans les mers des latitudes tempérées et subpolaires ; leurs fourrés servent de nourriture, d'abri et de lieu de reproduction à de nombreux animaux.

Les algues brunes sont utilisées pour l'alimentation, pour l'alimentation du bétail, comme engrais, pour la production d'alginates et de mannitol. Frais annuels laminaire et près d'elle les algues atteignent 2 millions de tonnes de poids humide, plus d'un million de tonnes sont produites par la production de sa mariculture en Chine.

Les alginates sont des composés non toxiques aux propriétés colloïdales, c'est pourquoi ils sont largement utilisés dans les industries alimentaires et pharmaceutiques. L'acide alginique et ses sels sont capables d'absorber de l'eau de 200 à 300 fois, formant des gels caractérisés par une résistance élevée aux acides. Dans l'industrie alimentaire, ils sont utilisés comme émulsifiants, stabilisants, gélifiants et composants de rétention d'eau. Par exemple, l'alginate de sodium en poudre sèche est utilisé dans la production de produits solubles en poudre et en briquettes (café, thé, lait en poudre, gelée, etc.) pour leur dissolution rapide. Les solutions aqueuses d'alginates sont utilisées pour congeler les produits à base de viande et de poisson. Dans le monde, environ 30% des alginates obtenus sont utilisés dans l'industrie agro-alimentaire.

Dans les industries du textile et des pâtes et papiers, les alginates sont utilisés pour épaissir les peintures et augmenter la force de leur liaison avec la base. L'imprégnation des tissus avec certains sels d'acide alginique leur confère une résistance à l'eau, une résistance aux acides et augmente la résistance mécanique. Un certain nombre de sels d'acides alginiques sont utilisés pour obtenir de la soie artificielle. Pendant la Seconde Guerre mondiale aux États-Unis et en Angleterre, une grande quantité de tissus de camouflage et de filets pour les bâtiments résidentiels et industriels a été produite à partir d'acide alginique et de ses sels. Les alginates sont utilisés en métallurgie en tant que composant de la terre de moulage, en radioélectronique - en tant que liant dans la fabrication de ferrites de haute qualité, ainsi que dans les industries minières, chimiques et autres.

Dans l'industrie pharmaceutique, les alginates sont utilisés pour enrober des comprimés, des pilules, comme bases de composants pour divers onguents et pâtes, comme gels porteurs de médicaments. En médecine, l'alginate de calcium est utilisé comme agent hémostatique, comme sorbant qui favorise l'excrétion des radionucléides (dont le strontium).

En Amérique du Nord, les alginates sont récoltés macrocystis et Néréocystis, les espèces sont utilisées sur la côte européenne laminaire et Ascophylle. A la fin du XXe siècle, la production annuelle d'alginates dans le monde atteignait 21 500 tonnes : 12 800 tonnes en Europe, 6 700 en Amérique du Nord, 1 900 au Japon et en Corée, 100 en Amérique latine. En Russie en 1990, seulement 32 tonnes d'alginate de sodium alimentaire ont été obtenues.

Les fucoïdanes sont des anticoagulants efficaces, encore plus actifs que l'héparine. Leur utilisation pour la production de médicaments anticancéreux et de composés antiviraux est considérée comme prometteuse. Même à de très faibles concentrations, ils peuvent inhiber la fixation des virus aux surfaces cellulaires. Les fucoïdanes sont capables de former un mucus extrêmement fort et visqueux, qui est utilisé pour obtenir des émulsions et des suspensions stables.

Le mannitol est utilisé comme substitut du sucre pour les diabétiques. De plus, il peut être utilisé comme substitut du plasma pour la conservation du sang.

Les cellules de nombreuses algues brunes accumulent de l'iode. Sa teneur peut atteindre 0,03%-0,3% de la masse fraîche des algues, alors que sa teneur dans l'eau de mer n'atteint que 0,000005% (0,05 mg par litre d'eau). Jusqu'aux années 40. 20ième siècle les algues brunes étaient utilisées pour extraire l'iode.

La crise énergétique qui a englouti dernières années de nombreux pays du monde, a conduit à la nécessité de rechercher de nouvelles sources d'énergie non traditionnelles. Ainsi, aux États-Unis, à cette fin, la possibilité de reproduire des algues est à l'étude. Macrocystis pyrifère avec transformation ultérieure en méthane. On estime qu'à partir d'une superficie de 400 kilomètres carrés occupée par cette algue, 620 millions de mètres cubes de méthane peuvent être obtenus.

Ces dernières années, les algues brunes ont attiré l'attention en raison de leur capacité à libérer des bromures organiques (bromoforme, dibromochlorométhane et dibromométhane) dans l'atmosphère. Le rejet annuel de bromures organiques par les algues atteint 10 000 tonnes, ce qui est comparable à la formation de ces substances par l'industrie. Il existe une opinion sur la relation entre la libération de bromures organiques et la destruction de l'ozone dans l'atmosphère de l'Arctique.

Phylogénie

Les fossiles pouvant être apparentés aux algues brunes remontent à la fin de l'Ordovicien (environ 450 Ma) et sont connus sous le nom de Winnipegia et Tallocystis du Silurien moyen (425 Ma). Mais ces découvertes ne peuvent pas être attribuées avec précision aux seules algues brunes, car elles sont également similaires à certaines algues vertes et rouges modernes. Les découvertes fossiles qui peuvent certainement être associées aux algues brunes modernes remontent au Miocène (5-25 Ma). ce Zonarites et Limnophycus rappelle la modernité Dictyota Les méthodes moléculaires déterminent l'âge des algues brunes entre 155 et 200 millions d'années.

Les bruns sont un groupe monophylétique, mais les relations en son sein ne sont pas entièrement comprises. À ce jour, les données sur l'analyse des séquences nucléotidiques d'un certain nombre de gènes, en raison de leur rareté, ne reflètent pas encore l'image complète de la phylogénie des algues brunes. Traditionnellement, les algues brunes les plus primitives étaient classées comme ectocarpus, mais l'analyse des séquences de gènes rbc L psa UN, psa B et leurs combinaisons montrent qu'ils ne le sont pas. Dans les arbres obtenus dans ces études, les ectocarpes sont situés au sommet et à la base - représentants de l'ordre Ishigeales, qui s'est séparé tôt de l'arbre de varech commun.

Il ne fait aucun doute que les algues brunes sont classées parmi les ochrophytes. Au sein de cette division, pour un certain nombre de caractéristiques, elles ont longtemps été considérées comme les plus proches des algues dorées. Ce point de vue est actuellement contesté. Selon les caractéristiques biochimiques ultrastructurales et la comparaison des séquences nucléotidiques du gène de l'ARNr 16S, les algues brunes sont les plus proches des tribophytes. Après avoir décrit la nouvelle classe des Schizocladiophycées, plusieurs études ont montré qu'il s'agit d'un groupe frère des algues brunes.

Variété et classification

La classe contient environ 265 genres et 1500-2000 espèces. Le type d'organisation du thalle, la présence ou l'absence d'un pyrénoïde, le mode de croissance, le type de reproduction sexuée (isogamie, hétérogamie, oogamie) et le cycle de vie permettent de distinguer les ordres d'algues brunes. Ces dernières années, dans le cadre de l'utilisation de données sur la comparaison des séquences nucléotidiques d'un certain nombre de gènes, le système des algues brunes a été activement révisé. À différents systèmes ils distinguent à partir de 7 ordres ou plus, comprenant différemment le volume des ordres Ectocarpales et Fucales. En 1999, F. Rousseau et B. Reviers ont proposé un concept large de l'ordre Ectocarpales sl, qui comprenait les ordres Chordariales, Dictyosiphonales, Punctariales, Scytosiphonales. Dans le même temps, les Ralfsiales et 2004 Ischigeales en ont été exclus (cet ordre a été décrit pour le genre ischige, anciennement attribuée à la famille des Chordariacées). En une seule commande Fucales s.l. il est proposé de combiner les ordres Fucales et Durvillaeales. En 1998, un nouvel ordre d'algues brunes, les Scytothamnales, a été décrit sur la base des caractéristiques des plastides (cellules étoilées situées au centre avec pyrénoïde) et des données d'ADNr SSU. Ce nouvel ordre comprend trois genres : Scytotamne, Splachnidium(dérivé du dictyosiphon) et stéréocladon(dérivé des Chordariacées).

Groupe écologique et conditions de vie

Le département des algues brunes (Phaeophyta) compte environ 1500 espèces.

Algues brunes vivantes presque exclusivement en mer(seules quelques espèces se trouvent dans les plans d'eau douce). Profondeur relativement faible, pour la plupart des espèces - 5-15 m, mais certaines espèces sont communes à une profondeur de 40-100 m et même 200 m. Les algues brunes sont incluses dans groupe écologique benthique(en bas) organismes.

La structure des algues brunes

Les précurseurs des chloroplastes d'algues brunes sont des bactéries proches de Héliobactérie chlorum. Le principal pigment photosynthétique est la chlorophylle a, les auxiliaires sont les caroténoïdes, dont la fucoxanthine brune et les xanthophylles jaunes. Les pigments auxiliaires des algues brunes élargissent le spectre de la lumière absorbée par elles dans la région bleu-vert.

Matériel de rechange - glucide soluble semblable à l'amidon varech.

Thalle (thalle) - uniquement multicellulaire. De grands thalles d'algues brunes parfois multimètres sont maintenus à flot grâce à des bulles d'air situées dans le thalle. Chez de nombreux représentants d'algues brunes, la différenciation tissulaire a été décrite. À l'intérieur de la passe du thalle faisceaux vasculaires ressemblant au phloème des plantes supérieures. L'apparition du système vasculaire est associée à la nécessité de transporter les nutriments vers un thalle de plusieurs mètres - des parties supérieures photosynthétiques de la plante vers les parties inférieures, dans lesquelles les conditions de photosynthèse sont pires.

Riz. La structure des algues brunes

la reproduction

Chez les algues brunes, il existe toutes les formes de reproduction sexuée - isogamie, hétérogamie et oogamie. Il y a une alternance de générations, généralement hétéromorphes. Reproduction asexuée - zoospores et morceaux de thalle (reproduction végétative).

La valeur des algues brunes

Les algues brunes forment des "forêts sous-marines" entières à une profondeur relativement faible, les côtes de toutes les mers et océans des deux hémisphères entourant avec un mur solide. Ces "forêts sous-marines" fournissent nourriture, abri et lieux de reproduction à un grand nombre d'espèces La vie marine, y compris pour de nombreux poissons commerciaux. Après leur mort, les algues forment des détritus, qui servent de nourriture aux organismes planctoniques.

Les algues brunes sont omniprésentes, mais les plus grandes espèces se trouvent dans les mers des latitudes tempérées et septentrionales.

Riz. 1. Algues brunes : a) macrocystis (Macrocystus) ; c) sargasses (Sargasses); c) le fucus (Fucus); d) varech (Laminaria)

Représentants typiques du département

Les algues brunes sont très répandues dans les mers d'Extrême-Orient. varech (algue), la longueur du thalle est de 5 à 6 m.La laminaire est utilisée comme nourriture par les peuples d'Asie du Sud-Est.

Sur la côte Pacifique Amérique du Sud algues brunes géantes macrocyste. Son énorme thalle atteint une longueur de 50 à 60 m et il est intéressant de noter qu'il pousse en une seule saison.

Sur le littoral (exposé à marée basse partie du fond) des mers du nord, de vastes fourrés se forment fucus(longueur du thalle jusqu'à 2 m).

L'Atlantique Sud (mer des Sargasses) est caractérisé par d'énormes accumulations d'algues brunes sargasses."Sargasses" en espagnol signifie "raisins", et en effet, les groupes de bulles d'air qui maintiennent à flot le thalle de ces algues ressemblent à des grappes de raisin. Les espèces de sargasses vivant dans la mer des Sargasses sont les seules algues brunes qui flottent à la surface de l'eau et ne sont pas attachées au fond.

Importance économique

Les cellules d'algues brunes sont recouvertes d'une coque de cellulose avec une couche d'un hydrate de carbone spécial - la pectine, constituée d'acide alginique ou de ses sels (alginates). Lorsqu'ils sont mélangés avec de l'eau (dans un rapport de 1:300), les alginates forment une solution visqueuse.

Les alginates sont extrêmement largement utilisés :

  • dans l'industrie alimentaire (lors de la réception de marmelades, jus, guimauves, etc.);
  • en parfumerie (fabrication de crèmes, pâtes, gels, etc.) ;
  • en médecine et dans l'industrie pharmaceutique (dans la fabrication d'onguents, de pâtes, de fils chirurgicaux solubles) ;
  • dans l'industrie chimique (dans la production de vernis, peintures, adhésifs qui ne perdent pas leurs qualités lors du gel et du dégel; plastiques, plastifiants, fibres synthétiques);
  • en typographie (pour améliorer la qualité d'impression) ;
  • les alginates rendent les tissus naturels incolores et imperméables, ils sont utilisés pour améliorer la qualité de la terre à mouler en fonderie, pour la fabrication d'électrodes (amélioration de la qualité des soudures) et dans de nombreux autres secteurs de l'économie.

L'alcool hexahydrique est obtenu à partir d'algues brunes mannitol, utilisé comme substitut du sang, comme médicament dans le traitement du diabète, ainsi que dans les industries légères et chimiques (dans la production de papier, de vernis, de peintures, d'explosifs et d'habillage du cuir).

Le varech d'algues brunes (algue) est consommé dans la nourriture.

Les algues brunes sont utilisées et comment Médicament: comme laxatif doux, dans le traitement des maladies vasculaires, ainsi que comme source d'iode et d'oligo-éléments dans les maladies de la glande thyroïde. Iode a d'abord été obtenue à partir d'algues brunes, et dans le passé, elles étaient la principale matière première pour sa production. Actuellement, l'échelle de cette production a été fortement réduite en raison de l'émergence de sources d'iode plus rentables.

Les algues brunes peuvent être utilisées comme indicateurs de gisements d'or, car ils sont capables de l'accumuler dans les cellules du thalle.

Les algues brunes sont également utilisées en agriculture - comme engrais et pour l'alimentation du bétail.