Alge brune în acvariu. Algele brune - structură și reproducere, caracteristici și cauze de apariție Totul despre algele brune

Acestea includ 250 de genuri și aproximativ 1500 de specii. Cei mai renumiți reprezentanți sunt alge, cystoseira, sargassum.

Acestea sunt în principal plante marine, doar 8 specii sunt forme secundare de apă dulce. alge brune distribuite în mările lumii, ajungând la o diversitate și abundență deosebită în corpurile de apă rece de latitudini subpolare și temperate, unde formează desișuri mari în fâșia de coastă. În zona tropicală, cea mai mare acumulare de alge brune se observă în Marea Sargasso, dezvoltarea lor în masă are loc de obicei iarna, când temperatura apei scade. Pădurile subacvatice extinse sunt formate de alge în largul coastei Americii de Nord.

Algele brune sunt de obicei atașate de un substrat solid, cum ar fi pietre, roci, cochilii de moluște, tali ale altor alge. În mărime, pot ajunge de la câțiva centimetri la câteva zeci de metri. Talul multicelular este colorat de la verde măsliniu la maro închis, deoarece în celule, pe lângă clorofilă, există o cantitate semnificativă de pigmenți maro și galben. Aceste plante au cea mai complexă structură dintre toate algele: în unele dintre ele, celulele sunt grupate pe unul sau două rânduri, care seamănă cu țesuturile plantelor superioare. Speciile pot fi atât anuale, cât și perene.

Tull. La algele din acest grup, talii pot fi de diferite forme: fire târâtoare sau „atârnate” pe verticală, plăci (solide sau crestate) sau tufe ramificate. Talii sunt atașați de un substrat solid prin intermediul rizoizilor (tălpilor). Algele brune superioare din ordinul Laminaria și Fucus se caracterizează prin diferențierea structurilor tisulare și apariția sistemelor conductoare. Spre deosebire de algele din alte grupuri, algele brune se caracterizează prin prezența firelor de păr multicelulare cu o zonă de creștere bazală.

Structura celulară . Învelișul este un perete celular gros, format din două sau trei straturi, puternic mucilaginos. Componentele structurale ale peretelui celular sunt celuloza și pectina. Fiecare celulă de alge brune conține un nucleu și vacuole (de la unul la mai multe). Cloroplastele sunt mici, în formă de disc, au o culoare maro, datorită faptului că, pe lângă clorofilă și caroten, au o concentrație mare de pigmenți bruni - xantofile, în special fucoxantina. În citoplasma celulei se depun rezerve de nutrienți: polizaharidă laminarina, alcool polihidroxilic manitol și diverse grăsimi (uleiuri).

Reproducerea algelor brune . Reproducerea se realizează asexuat și sexual, rareori vegetativ. Organele de reproducere sunt sporangi, atât unicelulare, cât și multicelulare. De obicei există un gametofit și un sporofit, iar la algele superioare ele alternează într-o secvență strictă, în timp ce la algele inferioare nu există o alternanță clară.

Sens. Valoarea algelor brune în natură și viața umană este mare. Ele sunt principala sursă de materie organică în zona de coastă a mărilor. În desișurile acestor alge, care ocupă suprafețe vaste, multe vietăți marine își găsesc adăpost și hrană. În industrie, sunt utilizați la producerea acizilor alginici și a sărurilor acestora, pentru producerea făinii furajere și a pudrei pentru fabricarea medicamentelor care conțin concentrații mari de iod și o serie de alte oligoelemente. În acvarii, apariția algelor brune este asociată cu iluminarea insuficientă. Unele specii sunt comestibile.

Viața își are originea în oceane. Asta crede el stiinta moderna. Poți avea propriul tău punct de vedere asupra originii vieții, dar vorbim despre altceva.

Multe produse marine au unic Proprietăți de vindecare- și acesta este un fapt incontestabil. Prin urmare, toți cei cărora le pasă de sănătatea și aspectul lor ar trebui cu siguranță să se familiarizeze cu cel puțin cele mai comune și mai accesibile produse - alge marine (alge, spirulina și varză).

Cu toate acestea, suntem siguri că ați încercat cu siguranță unul dintre cele de mai sus cel puțin o dată în viață. Și, poate, și-au format deja atitudinea față de ei, precum și față de orice produs. Dacă ești un mare fan al fructelor de mare, vei fi încântat să confirmi corectitudinea pasiunii tale. Dacă utilizați episodic cele de mai sus, atunci poate că informațiile noastre vă vor fi utile. Ei bine, dacă cineva nu a putut depăși senzațiile specifice ... ei bine, nu trebuie să vă forțați, citiți-l oricum, deoarece este important să folosiți algele marine nu numai în forma sa naturală și nu numai pentru alimente ...

Bazat diverse semne Există zece tipuri de alge:

  • Roșu.
  • Maro.
  • Multiflagelat.
  • diatomee.
  • Pirofit.
  • De aur.
  • Albastru verde.
  • Charovye.
  • Galben verde.

Mai mult, toate tipurile au evoluat independent unele de altele.

Utilizarea algelor maro și roșii

alge brune

Varec- alge brune din mările oceanelor Pacific și Arctic. Desișurile sale principale se află la o adâncime de patru până la zece metri. Talul (corpul) algelor este foarte lat, mare. Atinge uneori până la 20 m lungime. Nu întâmplător kelp a fost numit „alge marine” în rândul oamenilor; este folosit pe scară largă în alimente, atât proaspete, cât și uscate, conservate.

Laminaria este una dintre componentele principale pentru prepararea de sushi și rulouri.

Pentru tratamentul unui număr de boli (gușă, ateroscleroză, colită, constipație), varecul este utilizat sub formă de pulbere. Un preparat granular este produs în tablete „Lamminaride”.

Fucus blisteris- algele de coastă din mările oceanelor Arctic și Atlantic. Conținutul de nutrienți nu este inferior algelor marine.

Utilizarea pudrei de fucus este indicată pentru boli:

  • sistem imunitar
  • obezitatea
  • tulburări ale tractului gastrointestinal
  • Tratamentul obezității se bazează pe capacitatea de a umple stomacul, provocând senzații de plenitudine și sațietate.

Laminaria și fucusul sunt folosite pentru a obține agenți de îngroșare naturali - alginați:

  • E 401, alginat de sodiu
  • E 402, alginat de potasiu

Alginații sunt necesari în producerea multor antiacide, pentru a neutraliza acidul clorhidric al sucului gastric.

Măștile cu acid alginic sunt utilizate pe scară largă în cosmetologie.

Consumul excesiv de medicamente și alimente cu alge brune poate fi dăunător persoanelor cu boli tiroidiene, tulburări ale metabolismului iodului.

alge roșii

anfeltia- un reprezentant al stacojii, trăiește în multe mări exterioare ale nordului și Orientul îndepărtat găsit în Marea Neagră. Arată ca niște tufe tari, ramificate joase, de culoare roșie sau galbenă. Trăiește la o adâncime de până la 5 metri în zonele de coastă. Crește în ciorchini sau formațiuni sferice.

Scopul principal este producerea unui agent de îngroșare natural - agar - agar. Aditivul alimentar E 406 (agar - agar) este principalul agent de gelifiere în producerea marmeladei, marshmallow, sufleu. Înlocuiește gelatina în unele țări.

Este folosit ca mediu nutritiv pentru însămânțarea și creșterea multor microorganisme patogene.

LA Medicină tradiționalăÎn multe țări de coastă, anfeltia este folosită ca agent antitumoral pentru cancerul de sân.

Utilizarea necontrolată a produselor anfeltia poate fi dăunătoare pentru pacienții cu diferite forme de diaree.

Gracilaria- alge roșii găsite în multe, în principal mări calde. Proprietate distinctivă de la anfeltia este o rată de creștere ridicată și potrivire pentru cultivare, precum maricultura. Oamenii de știință de pe teritoriul Primorsky au obținut un mare succes în creșterea Gracilaria.

Fiind o materie primă pentru producția de agaroizi, plantațiile de coastă de gracilaria sunt capabile să sature piața de materie primă pentru îngroșatorii naturali.

Maricultura Marii Negre

Phyllophora cu nervuri- Algele roșii ale Mării Negre. Cultivat pe scară largă pentru producerea de substanțe agaroid. Desișuri mari sunt situate lângă Odesa. La fel ca Gracilaria, preferă acele locuri în care râurile de apă dulce se varsă în mare. Pe platoul de coastă din nord-vestul Mării Negre formează o întreagă junglă subacvatică.

Substanța chimică iodul a fost obținută pentru prima dată în 1813 în producția de nitrat de sodiu din algele roșii. Și din moment ce în Chile existau zăcăminte naturale de salitre, acolo s-a organizat producția de iod. Iodul european în acei ani era obținut numai din alge roșii, care de-a lungul timpului nu au putut concura cu producția chiliană.

În Rusia, în 1915, o fabrică de producție de iod din orașul Ekaterinoslav (Dnepropetrovsk) funcționa pe phyllophora Mării Negre. În fabricarea agaroizilor, fabrica din Odessa stabilește producția celei mai valoroase pulberi din aminopeptide, care și-a găsit aplicație în producția multor produse cosmetice care încetinesc îmbătrânirea.

Utilizarea pudrei și emulsiei din Gracilaria și Phyloflora în producția de produse alimentare și cosmetice nu dăunează organismului, cu excepția cazurilor de intoleranță individuală.

Extras din Irlanda

gigartina si chondrus cret d sunt alge roșii înrudite. Creșteți în zona de coastă a Irlandei, SUA. Folosit pentru a produce un agent de îngroșare alimentară - caragenan. Pe baza cărora sunt produse alimente sigure pentru copii.

Datorită capacității de a reface epiderma pielii, de a-i face structura netedă, extractul din gigartina și chondrus curly sunt utilizate pe scară largă în industria cosmetică.

O proprietate importantă a caragenanului este capacitatea de a preveni pătrunderea papilomavirusului uman (HPV) în celulele sănătoase. Studiile au arătat că utilizarea extractului de alge roșii poate fi principalul profilactic împotriva infecției cu papilomavirus uman. Gelurile și unguentele pe bază de acesta au un cost scăzut și, după încheierea studiilor clinice, pot deveni un mijloc alternativ de utilizare pe scară largă în lupta împotriva HPV.

Beneficiile preparatelor, suplimentelor nutritive din alge marine nu pot fi subestimate. De exemplu, o astfel de „iarbă de mare” precum eelgrass (damascul) este folosită pentru a prepara o pulbere similară ca calitate cu condimentul curry. Dar preparatele cu el nu sunt doar gustoase, ci și foarte sănătoase.

Puteți cumpăra produse sau preparate din alge în rețelele comerciale și de farmacii, inclusiv prin internet. Pentru a evita falsurile, acordați atenție prezenței unui certificat de calitate. În caz de intoleranță individuală, citiți compoziția produselor, aditivii E 401.402.406 sunt fabricați din alge.

Este important să ne amintim că consumul excesiv chiar și al celor mai utile și necesare substanțe poate provoca rău. Și utilizarea oricărui medicament este mai bine să începeți după consultarea unui medic.

litotamnie

Algele de corali rosii, bogate in compozitie minerala (contine peste 30 de minerale), contine doze mari de magneziu si in special fier. Pentru prevenirea și îmbunătățirea organismului, doza zilnică recomandată de alge este de 20 g pentru un produs proaspăt congelat sau presat uscat (asaka, wakame, nori etc.).

Violet

Aparține algelor roșii, previne dezvoltarea aterosclerozei și reduce nivelul de colesterol „rău” din organism. Acest tip de alge marine poate fi recomandat bolnavilor de inimă ca supliment alimentar. Porfirul este, de asemenea, bogat în vitaminele A, B12 și D.

Spirulina

Se refera la alge verzi, foarte bogat in proteine ​​usor digerabile (60-70 g proteine ​​la 100 g produs pudra). Și aceasta este de trei ori valoarea proteică a boabelor de soia. Nu uitați de 18 aminoacizi diferiți, fiecare dintre care este necesar pentru o viață plină și sănătoasă. Mai mult decât atât, organismul nu poate sintetiza 8 aminoacizi din această listă.

Considerată una dintre cele mai populare alge marine comestibile. Este trist că doar locuitorii de pe coasta africană a Lacului Ciad și mexicanii din Texcoco, teritoriul de creștere naturală a spirulinei, își pot permite proaspăt. Restul trebuie să se mulțumească cu aditivi biologic activi și semifabricate. Valoarea nutritivă Această algă verde este atât de mare încât au învățat să o reproducă în condiții artificiale (în cuve uriașe de apă caldă, saturată cu dioxid de carbon) în Franța și Mexic.

Ulva sau salata de mare

Se refera la alge verzi, a fost folosit de mult ca hrana de catre locuitorii din Irlanda, Japonia, Franta, China, Scandinavia. Salata de mare conține mult fier, proteine ​​hrănitoare și fibre.

proprietățile algelor marine. Beneficiile algelor marine. tratarea cu alge marine

Biologii și medicii declară cu încredere că algele sunt superioare tuturor celorlalte tipuri de plante în ceea ce privește conținutul de substanțe active.

Algele marine au proprietăți anticancerigene.

În cronici popoare diferite s-au păstrat numeroase legende despre ele. Algele marine au fost folosite nu numai ca un produs alimentar excelent, ci și ca remediu eficient pentru prevenirea și tratarea diferitelor boli.

Deja inauntru China antică tratate cu alge marine tumori maligne. În India, algele marine au fost folosite ca un remediu eficient în lupta împotriva anumitor boli ale glandelor endocrine. În cele mai vechi timpuri, în condițiile dure ale Nordului Îndepărtat, Pomors tratau diverse boli cu alge și, de asemenea, le foloseau ca aproape singura sursă de vitamine.

Conținutul calitativ și cantitativ al macro și microelementelor din alge marine seamănă cu compoziția sângelui uman, ceea ce indică legătura noastră evolutivă cu marea și, de asemenea, ne permite să considerăm algele ca o sursă echilibrată de saturație a organismului cu minerale și microelemente.

Algele marine conțin o serie de substanțe cu activitate biologică:

  • lipide bogate în acizi grași polinesaturați;
  • derivați de clorofilă;
  • polizaharide: galactani sulfatați, fucoidani, glucani, pectine, acid alginic și lignine, care sunt o sursă valoroasă de fibre alimentare;
  • compuși fenolici;
  • enzime;
  • steroli vegetali, vitamine, carotenoide, macro și microelemente.
  • În ceea ce privește vitaminele individuale, oligoelemente și iod, există mai multe dintre ele în alge marine decât în ​​alte produse.

Algele marine și substanțele biologic active din acestea au activitate antimutagenă, care este determinată de pigmenții p-caroten, clorofilă, luteină, proprietăți radioprotectoare, care este asociată cu prezența acidului alginic și a sărurilor sale în compoziția lor.

Alginații sunt capabili să lege și să elimine selectiv ionii de metale grele, cum ar fi stronțiul și cesiul, precum și alți radionuclizi din organism. O caracteristică a preparatelor de acid alginic este corectarea lor direcționată în sistemele vitale cele mai afectate radiologic ale corpului uman (sistemul hematopoietic și tract gastrointestinal). Există dovezi ale unui efect simptomatic favorabil al varecului la pacienții cu cancer. Specialiștii recomandă algele marine (kelp) nu numai pentru prevenirea cancerului și a leucemiei, ci și pentru boala radiațiilor. Efectul terapeutic anticancerigen al varecului se datorează prezenței în această algă a multor substanțe biologic active și a unui complex de microelemente. Pe baza ei au fost creați bioaditivi puternici - oncoprotectori.

Oamenii de știință au demonstrat că algele au o activitate biologică mai mare decât plantele terestre. Studiile arată că inuiții (eschimosi) din Alaska și Groenlanda sunt mult mai puțin probabil să dezvolte neoplasme maligne în comparație cu alte populații. Și deși conținutul de grăsimi din dieta eschimoșilor este mare, dieta lor este diferită. cantitate mare pește și alte fructe de mare, care provoacă un efect protector antitumoral. Reumatismul articular, diabetul și bolile sistemului cardiovascular nu se găsesc aproape niciodată la aceste popoare.

Oamenii de știință atribuie acest lucru prezenței acizilor grași polinesaturați în dieta lor. Au activitate biologică ridicată, nu sunt sintetizate în corpul uman, prin urmare sunt de neînlocuit. Acizii grași polinesaturați algelor marine sunt implicați în sinteza prostaglandinelor, care au un impact enorm asupra sănătății. Acestea sunt capabile să dilate vasele de sânge, să scadă tensiunea arterială, să extindă sau să îngusteze lumenul bronhiilor, să stimuleze producția de hormoni și să mărească sensibilitatea fibrelor nervoase. Prostaglandinele joacă un rol important în activitatea sistemului reproducător, în mecanismele fecundației și nașterii.

Algele brune și preparatele din acestea au un efect hipolipidemic, previn dezvoltarea obezității și îmbunătățesc funcțiile sistemului cardiovascular. Dieta tradițională japoneză bogată în alge marine și calorii reduse previne dezvoltarea obezității și a aterosclerozei. S-a dovedit acum că saturația organismului cu acizi grași polinesaturați Omega-3 conținute în alge marine și ulei de pește normalizează metabolismul lipidic și previne dezvoltarea aterosclerozei.

Algele marine sunt folosite pentru prevenirea și tratamentul bolilor cardiovasculare.

Substanțele biologic active ale algelor marine au proprietăți antiinflamatorii și imunomodulatoare. Imunocorectorii de alge cresc activitatea sistemului imunitar uman și permit organismului să lupte cu succes împotriva bacteriilor, fungilor și infecții virale. O serie de studii au dovedit activitatea antivirală împotriva virusului imunodeficienței umane. Activitatea mare de sorbție a medicamentelor le face indispensabile pentru prevenirea bolilor alergice și autoimune. Ele sunt capabile să restabilească activitatea funcțională a macrofagelor și a limfocitelor T, să îmbunătățească cooperarea celulară, să activeze sinteza imunoglobulinelor secretoare-A, a căror deficiență este la baza bolilor cronice care implică membranele mucoase ale tractului respirator, sistemul genito-urinar și tract gastrointestinal.

Algele marine acumulează o serie de vitamine din apa de mare (A, C, D, vitamine din grupele B, K, PP, acizi folic și pantotenic).

Despre principalul lucru: algele conțin absolut toate mineralele, vitaminele și aminoacizii necesari pentru activitatea cu drepturi depline a corpului nostru. În același timp, este suficient să includeți în mod regulat porțiuni standard ale produsului în dietă.

Mai mult, medicina modernă a mers să-i întâlnească pe cei cărora nu le place prea mult gustul algelor marine, iar astăzi au fost create multe medicamente care conțin alge marine (împotriva reumatismului, migrenei, diabetului). Ține minte, probabil că tu sau prietenii tăi ai întărit sistemul imunitar cu extract de spirulina.

Despre beneficiile algelor marine pentru pierderea în greutate

În primul rând, ca și ananasul, algele brune (algele, algele marine) conțin o enzimă specială care descompune grăsimile.

În al doilea rând, algele pot fi spălate cu apă sau ceai verde. În același timp, acestea se umflă în stomac, cresc semnificativ în volum și elimină senzația de foame pentru o lungă perioadă de timp.

În al treilea rând, algele conțin o cantitate mică de calorii: de la 7 la 15 la 100 g (în funcție de tip). Deci salata de alge marine (dacă nu adaugi maioneză și alte calorii) poate fi consumată aproape fără restricții.

Alge marine în lupta împotriva celulitei

De asemenea, acest sfat este foarte util, mai ales pentru cei care nu s-au putut obișnui cu gustul algelor. Acest produs este atât de bun încât specialiștii în slăbire corporală consideră că este folosit nu doar ca hrană!

Ai ghicit, vorbim despre lupta împotriva celulitei. Procedura este extrem de eficientă: la trei zile după aceasta, volumele sunt reduse la 7 centimetri. Adevărat, cu condiția să-l petreci în cabină.

O împachetare fierbinte (și anume, trebuie ales acest tip) stimulează circulația sângelui, îmbunătățește aspectul pielii, ajută la îndepărtarea toxinelor de pe piele, reduce volumul corpului și chiar și rănile și zgârieturile se vindecă mai repede.

Dar unii experți consideră că un astfel de efect strălucitor este obținut numai printr-o scurgere temporară de lichid din țesuturi și, prin urmare, recomandă împachetarea împreună cu alte proceduri: masaj, miostimulare și activitate fizică. Și dacă mai faci o baie specială - pielea va deveni ca fundul unui bebeluș.

Baie cu alge

100 g alge marine și 100 g sare de mare fără a amesteca, se toarnă în baie. Nu ia mai mult de 25 de minute.

Apoi, fără să vă uscați, înfășurați-vă într-o cearșaf de terry și stați așa o jumătate de oră. După aceea, ar trebui să te speli cu apă caldă, să te usuci și să aplici pe piele o cremă anticelulitică - întotdeauna cu un masaj.

În concluzie, vrem să remarcăm că japonezii, care consumă în mod activ fructe de mare în general și alge în special, se remarcă prin sănătate de invidiat și speranță mare de viață.

Utilizarea algelor în medicina tradițională

Reteta de infuzie de alge pentru tratamentul glandei tiroide

Pentru a prepara această tinctură, veți avea nevoie de: două linguri de varec, două sute cincizeci de grame de apă. Va trebui să măcinați varecul într-o pulbere fină și apoi să îl consumați la culcare cu apă timp de cincisprezece până la treizeci de zile.

Reteta din varec uscat pentru tratamentul ulcerului gastric

Acest lucru va necesita două linguri de varec, două sute cincizeci de grame de apă. Algele trebuie măcinate până la o pulbere și luate o lingură cu apă de trei până la patru ori pe zi, înainte sau după mese. Cursul de tratament va dura de la două săptămâni până la o lună.

Reteta pentru un decoct de alge pentru tratamentul varicelor

Veți avea nevoie de: o lingură de fucus sau varec, precum și două sute cincizeci de ml de apă. Pentru preparare, umpleți algele cu apă fiartă la o temperatură de 35-37 de grade Celsius. Apoi insistați câteva ore. Aplicarea amestecului rezultat este necesară după cum urmează. Aplicați tinctura pe o cârpă de in, apoi înfășurați zonele cu probleme ale corpului cu ea și acoperiți cu un prosop. Timpul inițial al procedurii este de până la jumătate de oră. Creșteți treptat timpul la două ore. Împachetarea trebuie făcută de 1-2 ori pe săptămână. Curs general tratament - zece până la cincisprezece proceduri.

Rețetă pentru tratamentul herpesului

Veți avea nevoie de douăzeci și cinci de picături dintr-un extract alcoolic de varec. Se macină 100 de grame de alge, se insistă în 100 de grame de alcool 96% timp de 7 zile într-un loc întunecat. Înmuiați o minge de bumbac în extract și aplicați-o pe zona afectată. Utilizați de două până la trei ori pe zi pentru herpes labial.

Laminarii pentru tratamentul eroziunii cervicale

Tot ce aveți nevoie sunt două linguri de varec uscat sau fucus, două sute cincizeci de ml de apă. Algele trebuie măcinate fin și luate o linguriță cu apă, o dată sau de două ori pe zi. Cursul tratamentului este de numai două săptămâni.

Atenţie! Oricine are probleme cu rinichii sau tiroida ar trebui să se consulte cu medicul înainte de a introduce alge marine în dieta lor în mod regulat.

Contraindicatii

  • Alergie la fructe de mare, iod.
  • De asemenea, algele sunt sfătuite să nu fie consumate de femei în timpul sarcinii.

18. Departamentul 9. Alge brune - Phaeophyta (Phaeophycophyta, Phaeophyceae) (N. A. Moshkova)

Algele brune sunt plante multicelulare predominant marine, foarte mari, disecate complex, atasate de substrat. În prezent, sunt cunoscute aproximativ 1500 de specii de alge brune aparținând a 240 de genuri. În apele curgătoare proaspete, în mare parte reci, ale latitudinilor temperate, au fost găsite până acum 5 specii de alge brune. Datorită dimensiunii mici a talilor lor și apariției rare, ele rămân un grup de plante slab studiat atât din punct de vedere biologic, cât și ecologic.

O caracteristică externă comună a indivizilor de alge brune este culoarea maro-gălbuie a talilor lor, datorită prezenței unei cantități mari de pigmenți galbeni și maro. Talusurile pot fi microscopice (câteva zeci de micrometri) și gigantice (30-50 m; la unele specii din genurile Laminaria Lamour., Macrocystis Ag., Sargassum Ag.). Forma talilor este foarte diversă: filiformă, plută, saculară, lamelară (solidă sau cu rupturi, excrescențe și numeroase orificii, netede sau cu pliuri longitudinale și nervuri), precum și stufoasă.

Taliile algelor brune din ordinul Ectocarpales sunt organizate cel mai simplu. La organismele primitive (Bodanella Zimmerm.), talul este reprezentat de filamente cu un singur rând ramificate aleatoriu într-un singur plan, strâns adiacent substratului. Specii din genul Ectocarpus Lyngb. au tali stufoase formați din fire ascendente, abundent ramificate, pe un singur rând, a căror bază sunt rizoizi târâtori (Fig. 18.1).

La unii reprezentanți ai ordinului Chordariales, filamentele ascendente sunt conectate în mănunchiuri închise în mucus. În același timp, se distinge un tip de structură cu o singură axă a talului, în care un fir se ridică de la bază, iar alte fire se ramifică din acesta, mergând lângă el și un tip de structură multi-axial, atunci când de la bază se ridică imediat un mănunchi de fire pe un singur rând. La algele brune foarte organizate (Laminaria, Fucus Tourn., Sargassum), talii sunt diferențiați și seamănă cu plantele cu flori. Au părți de tulpină, frunze și rădăcini, unii reprezentanți mari au bule de aer care țin ramurile în poziție verticală.

Creșterea algelor brune este intercalară sau apicală. În cele mai primitive forme are loc creșterea difuză intercalară, la algele mai avansate evolutiv, este deja conturată o zonă de creștere intercalară. De obicei este situat în partea bazală a firelor de păr multicelulare și provoacă creșterea tricotală caracteristică algelor brune.

Pe suprafața talilor cu un singur rând de alge brune se formează fire de păr filamentoase multicelulare. În același timp, se disting firele de păr reale și false. Firele de păr reale au o zonă de creștere intercalară la bază, unde celulele se divid frecvent și, prin urmare, sunt mai mici, scurt-cilindrice sau în formă de disc. Firele de păr false nu au o zonă de creștere atât de specială și sunt o continuare a filamentelor vegetative cu un singur rând cu celule puternic alungite, lipsite de cloroplaste.

În talii cu mai multe rânduri de alge brune, se observă specializarea celulelor cu formarea țesuturilor - un tip parenchimatos de structură a corpului. În cel mai simplu caz, un cortex se distinge de celulele intens colorate care conțin un număr mare de cloroplaste și vacuole speciale - fizode și un miez format din celule incolore, adesea mai mari, de aceeași formă. La algele brune organizate mai complex (Laminariaceae, Fucaceae), stratul crustal atinge o grosime considerabilă și este format din celule intens colorate de diferite dimensiuni și forme (Fig. 18.2). Cele patru straturi de suprafață ale cortexului sunt formate din celule mici, alungite spre suprafață. Aceste straturi superioare sunt numite meristoderm - țesut tegumentar care se divide. Ei sunt capabili să împartă în mod activ și să producă fire de păr și organe de reproducere. Firele de păr adevărate sunt localizate pe suprafața meristodermului împrăștiate sau în mănunchiuri și sunt adesea scufundate cu bazele lor în depresiuni speciale - criptostomi. Mai adânc sub meristoderm se află un cortex de celule colorate mai mari. În partea centrală incoloră a talului, se pot distinge două grupuri de celule. În centru există fire aranjate lejer sau dens, cu celule puternic alungite - miezul, celule mari incolore - stratul intermediar se află între miez și scoarță. Miezul algelor brune servește nu numai la transportul produselor fotosintezei, ci îndeplinește și o funcție mecanică; conţine adesea filamente subţiri cu teci longitudinale groase. Reprezentanții ordinului Laminariales diferă prin cea mai complexă structură anatomică, în care canalele mucoase se dezvoltă în miez cu celule secretoare speciale pentru transportul produselor de fotosinteză - tuburi sită și filamente tubulare.

Taliile algelor brune sunt atașate de pământ sau de alte substraturi și numai ocazional, din cauza deteriorării mecanice, se desprind și plutesc liber. Organele de atașare sunt de obicei excrescențe lungi - rizoizi, în forme mari sunt masive și sunt excrescențe scurte asemănătoare rădăcinii care acoperă substratul ca ghearele păsărilor. La reprezentanții ordinului Fucales și ai altor alge, organul de atașare este o creștere în formă de disc la baza talului - un disc bazal, aplatizat sau conic, care aderă strâns la sol.

Ramificarea algelor brune este monopodială. Ramurile laterale alternează, împrăștiate sau opuse. Odată cu creșterea lor rapidă până la dimensiunea firului principal (celule mamă), are loc ramificarea dihotomică. Destul de des, ramurile alternative și opuse sunt situate în același plan, iar algele capătă un aspect pinnat deosebit. Amplasarea corectă a ramurilor este adesea mascata de ramuri secundare.

Printre algele brune există specii cu tali efemeri, anuali și pereni. Durata existenței talilor este foarte influențată de condițiile de mediu. Taliile perene ale algelor brune sunt de mai multe tipuri. La unele alge, talul este peren, în fiecare an doar lăstarii pe care s-au dezvoltat organele de reproducere (Fucales), în timp ce la altele (Laminariales) trunchiul și organele de atașare sunt perene, partea lamelară este anuală. La unele specii tropicale de alge Sargasso, doar un disc este peren, care servește la atașarea talului.

Celulele de alge brune sunt mononucleare, sferice, elipsoide, în formă de butoi, mai ales cilindrice, alungite sau scurt-cilindrice, în formă de disc, uneori poligonale sau nedefinite. Ele variază și ca mărime. Nucleul este de tipul obișnuit pentru eucariote.

Peretele celular este dublu stratificat. Stratul interior este celuloza, dar celuloza algelor brune diferă prin proprietăți de celuloza plantelor cu flori și de aceea se numește uneori alguloză. Stratul exterior al cochiliei este pectină, constând de obicei din compuși proteici ai acidului alginic și sărurile sale. Datorită acestei structuri, învelișul algelor brune se poate umfla puternic, transformându-se într-o masă mucoasă, uneori de un volum semnificativ. În majoritatea pectinei maro, baza pectinei este o substanță asemănătoare gumei - algin (sare de sodiu solubilă a acidului alginic), în unele - fucoidin.

Conținutul celulelor vecine de alge brune este comunicat prin plasmodesmate. În celulele cu membrane groase (în talii mari), porii sunt bine exprimați.

Celulele de alge brune au una mare sau mai multe vacuole mici. În plus, există fizode - vacuole foarte mici (până la 4 microni în diametru) umplute cu fucosan - un compus asemănător taninului. În celulele tinere, fizodele sunt incolore, în celulele vechi sunt colorate în galben sau maro.

Cloroplastele sunt parietale, majoritatea numeroase, mici, sub formă de disc, mai rar sub formă de panglică sau lamelare. Cu toate acestea, pe măsură ce celulele îmbătrânesc, forma cloroplastelor se poate schimba și, în locul celulelor curbate sub formă de panglică îngustă, pot apărea numeroase cloroplaste în formă de disc. Pirenoizii sunt prezenți fie în cloroplastele celulelor vegetative, fie numai în cloroplastele gameților; la un număr de specii, pirenoizii sunt absenți sau rari.

Algele brune se disting printr-un set deosebit de complex de pigmenți. În cloroplaste s-au găsit clorofilele a, c (clorofila b este absentă), β- și ε-carotene, precum și mai multe xantofile - fucoxantina, violaxantina, anteraxantina, zeaxantina etc.. Fucoxantina de culoare maro intens este deosebit de specifică printre acestea. . Diferite proporții ale acestor pigmenți determină culoarea algelor brune de la gălbui-măsliniu la maro închis, aproape negru.

Produșii de asimilare ai algelor brune sunt diverși carbohidrați solubili în seva celulară - alge (polizaharidă), manitol (un alcool cu ​​șase hidruri care joacă un rol semnificativ în metabolism), precum și ulei.

Algele brune au forme asexuate și sexuale de reproducere. Cu toate acestea, înmulțirea vegetativă prin fragmentarea talului nu poate fi considerată necondiționată. Se observă doar atunci când talii rupti cad în locuri mai mult sau mai puțin protejate și își continuă vegetația acolo. În același timp, părțile lor mai vechi inferioare mor, se prăbușesc, iar ramurile tinere se dezvoltă în plante independente, care, totuși, nu sunt atașate de pământ. Astfel de plante, plutind sau întinse pe pământ, nu formează niciodată organe de reproducere sexuală și asexuată.

Muguri speciali pentru reproducerea vegetativă se găsesc numai la speciile din genul Sphacelaria Lyngb. (Fig. 18.3).

Reproducerea asexuată este realizată de zoospori mobili, care se formează în cantități mari în sporangii unicelulare. La cele mai simplu organizate alge brune marine și de apă dulce (Ectocarpus, Sphacelaria, Pleurocladia A. Br. etc.), sporangiile uniloculare sunt celule sferice sau elipsoide care sunt situate ca excrescențe laterale ale ramurilor (Fig. 18.4, 1). În sporangii, are loc o diviziune de reducere a nucleului, urmată de multiple diviziuni mitotice; cloroplastele se divid simultan cu nucleele. Ca urmare, se formează un număr mare de zoospori, care sunt eliberați printr-o ruptură a membranei din partea superioară a sporangiului și, după ce înot pentru o perioadă scurtă de timp, germinează într-o plantă nouă, asemănătoare ca aspect, dar deja haploidă. La speciile din genul Laminaria, zoosporangiile formează sori pe suprafața plăcii în formă de frunză. Sorusul este format din parafize și zoosporangii (vezi Fig. 18.4, 2, 5). Parafizele sunt celule alungite, cu cloroplaste la capătul superior expandat, dezvoltându-se pe suprafața talului dintre organele de reproducere și servind la protejarea acestora. Învelișul parafizei din vârf este puternic mucilaginoasă, formând un fel de calotă mucoasă groasă. Capacele mucoase ale parafizelor adiacente se închid, rezultând un strat continuu gros de mucus care protejează sorusul. Zoosporangiile sunt elipsoide alungite, cu membrana mucoidă în vârf. În funcție de specie, se dezvoltă în zoosporangii cu 16-128 de zoospori. Prima diviziune a nucleului este reducerea. Unele alge brune se reproduc prin imobile, lipsite de flageli, spori - aplanospori. Monosporii se observă numai la speciile din ordinul Tilopteridales, tetrasporii - la speciile din ordinul Dictyotales (Dictyota dichotoma (Huds.) Lamour., vezi Fig. 18.4, 4).

Procesul sexual este izo-, hetero- și oogam. Gameții sunt produși de obicei în gametangia multiloculară, câte unul în fiecare cameră. Celulele mobile ale algelor brune - zoospori în gameți - au o structură similară - sunt în formă de pară, cu un cloroplast și doi flageli atașați lateral. Un flagel este mai lung, pinnat, îndreptat înainte, celălalt este mai scurt, neted, flagelat, îndreptat înapoi. Stigmatul în celulele mobile nu este întotdeauna vizibil. Cloroplastul gameților masculini din oogamie poate fi incolor.

În ciclul de dezvoltare al majorității algelor brune din clasa Phaeozoosporophyceae, are loc o schimbare a formelor de dezvoltare și o alternanță a generațiilor sexuale și asexuate, adică gametofit (uneori și gametosporophyte, dacă același organism poate da naștere la zoospori și gameți) și sporofit. .

Aceste procese sunt detaliate în Secțiunea 3.2.3. Aici ne oprim doar asupra unor caracteristici ale ciclurilor de dezvoltare ale algelor brune. La cele mai primitive alge brune marine din ordinul Ectocarpales, se observă o schimbare izomorfă a formelor de dezvoltare, dar nu există încă o alternanță strictă a generațiilor. Sporii produși de sporofit se pot dezvolta atât în ​​gametofite, cât și în sporofite.

Modificarea corectă izomorfă a formelor de dezvoltare se observă la reprezentanții ordinului Dictyotales. Cea mai răspândită dintre acestea este Dictyota dichotoma (Huds.) Lam., care are un talus bifurcat cu ramuri plate, de obicei în același plan, fără nervură longitudinală (Fig. 18.5).

Algele din ordinul Laminariales au o modificare heteromorfă a formelor de dezvoltare cu alternarea obligatorie a sporofiților și gametofiților. Ciclul lor de dezvoltare este caracterizat de schimbarea corectă a unui sporofit puternic și a unui gametofit microscopic, simplu aranjat.

Algele brune care nu au o modificare a formelor de dezvoltare, ci doar o schimbare a fazelor nucleare, includ reprezentanți ai familiilor Fucaceae, Cystoseiraceae și Sargassaceae. Reproducerea lor normală este posibilă numai pe cale sexuală. Procesul sexual este o oogamie tipică. Organele sexuale se dezvoltă în conceptacule (Fig. 18.6). Firele lungi de păr cresc din peretele conceptulei - parafize, umplându-i aproape toată cavitatea. Firele de păr deosebit de lungi se dezvoltă în conceptaculele feminine, unde ies sub forma unui mănunchi din deschiderea conceptaculului. Printre acești fire de păr se dezvoltă oogonii și anteridii (Fig. 18.7, 1-5). Anteridiile se formează în număr mare la capetele unor ramuri speciale cu un singur rând care cresc din peretele conceptaculului. Două straturi se disting în învelișul lor. Când anteridiul se maturizează, învelișul său exterior se sparge și anterozoizii ies sub forma unui pachet înconjurat de o înveliș interioară. LA apa de mareînvelișul interior este rupt și se eliberează anterozoide în formă de para cu nucleu mare și stigmat portocaliu. Oogoniile sunt sferice sau elipsoide, dotate cu o membrană cu trei straturi, situate în conceptacule pe o tulpină scurtă unicelulară. În oogonium se formează 8 ouă, ele intră în apă, înconjurate de două straturi interioare ale membranei oogonium. Când ouăle sunt complet eliberate de cojile oogonului, are loc fertilizarea. Un ou fertilizat își dezvoltă propria coajă groasă și începe imediat să germineze, formând un nou talus fucus.

La algele brune de apă dulce, ciclurile de dezvoltare nu au fost studiate.

Există unele diferențe de opinii cu privire la clasificarea algelor brune. Potrivit unui număr de cercetători, divizia Phaeophyta este împărțită în 2 clase: Phaeozoosporophyceae și Cyclosporophyceae. Algele brune aparțin Cyclosporaceae, în care organele de reproducere se dezvoltă în conceptacule și au dimensiuni mari, permițându-le să fie văzute pe preparate cu ochiul liber. Toate celelalte alge brune sunt clasificate ca feozoospori, dintre care multe se reproduc prin zoospori. Din anii 1930, a existat tendința de a clasifica algele brune în funcție de caracteristicile ciclurilor de dezvoltare. Totodată, s-a propus împărțirea algelor brune în 3 clase: Izogenate, Heterogenerate, Cyclosporae. Clasificarea propusă a primit o distribuție foarte largă. Cu toate acestea, împărțirea algelor brune în izogenerate și eterogene este destul de arbitrară, deoarece în ambele clase, în ordine separate, există reprezentanți cu tipul opus de schimbare a formelor de dezvoltare. Aderând la punctele de vedere ale algologilor autohtoni, adoptăm o schemă de clasificare pentru împărțirea algelor brune în 2 clase - Phaeozoosporophyceae și Cyclosporophyceae.

Problema originii algelor brune este încă slab dezvoltată. A. Sherfell a asociat originea lor cu aurul (Chrysophyta). Potrivit lui A. Pasher, există o relație filogenetică între maro și criptofit (Cryptophyta). Structura particulară a flagelilor, împreună cu colorația maro, i-au permis lui M. Shadefoe să se combine într-o singură diviziune mare a Chromophycophyta taxoni mari precum Pyrrhophyta (unde, pe lângă peridine, a inclus alge criptofite și euglene), Chrysophyta (la care el a inclus, pe lângă alge aurii, galben-verzi și diatomee) și Phaeophyta. Conform proprietăților biochimice, dintre toate organismele de culoare maro, diatomeele sunt cele mai apropiate de algele brune. Este vorba de diatomee și alge brune care se caracterizează prin pigmenți obișnuiți precum clorofila (caracteristică și peridinea), fucoxantina (se găsește și în algele aurii) și neofucoxantinele A și B. Ținând cont de prezența unui număr de asemănări între diatomee, aurii alge și alge brune, ne alăturăm gândului exprimat de un număr de oameni de știință despre posibilitatea originii lor din strămoși monadici apropiați, dacă nu comuni.

Potrivit lui G. Papenfuss, ordinea originală a algelor brune este Ectocarpales. Structura parenchimală a talului, creșterea apicală, procesul sexual oogam și modificarea heteromorfă a formelor de dezvoltare în diferite grupuri de alge brune s-au dezvoltat independent unele de altele.

Algele brune marine sunt răspândite în toate mările globului. Desișurile lor sunt comune în apele de coastă ale Antarcticii și insulele nordice ale Arhipelagului Arctic canadian. Ei ating cea mai mare dezvoltare în mările de latitudini temperate și subpolare, unde, datorită temperaturii scăzute și concentrației mari de nutrienți, se creează condițiile cele mai favorabile vegetației lor. Algele brune populează vertical toate orizonturile raftului. Desișurile lor se găsesc din zona litoralului, unde sunt în afara apei ore în șir la reflux, până la o adâncime de 40-100 (200) m. Și totuși, cele mai dense și extinse desișuri de alge brune se formează în partea superioară a sublitoralului la o adâncime de 6-15 m. În aceste locuri, cu iluminare suficientă, există o mișcare constantă a apei cauzată de curenții de suprafață și de suprafață, care, pe de o parte, asigură o aprovizionare intensivă cu nutrienți. talii și, pe de altă parte, limitează așezarea animalelor erbivore.

De obicei, algele brune trăiesc pe soluri stâncoase sau stâncoase și numai în locuri calme din apropierea coastei sau la adâncimi mari pot sta pe valvele cochiliilor mari de moluște sau pe pietriș. Talii rupti sunt transportați de curent în locuri calme cu fundul noroios sau nisipos, unde continuă să vegeta sub o iluminare suficientă. Speciile cu bule de aer pe talus, atunci când sunt separate de sol, plutesc la suprafața apei, formând grupuri mari (Marea Sargasilor). Printre algele brune marine, există un număr semnificativ de forme epifite și endofitice.

În mările de latitudini temperate și subpolare, algele brune ating dezvoltarea maximă în lunile de vară, deși creșterea rapidă a talilor lor începe primăvara devreme, când temperatura apei se apropie de 0°C. În mările tropicale, dezvoltarea în masă a maro este limitată la lunile de iarnă, când temperatura apei scade ușor. Unele tipuri de alge brune marine pot fi găsite în zonele puternic desalinizate ale mării, cu o salinitate mai mică de 5‰.

Rolul algelor brune în natură este extrem de mare. Ele sunt una dintre sursele principale materie organicăîn zona de coastă, în special în mările de latitudini temperate și subpolare, unde biomasa acestora poate ajunge la zeci de kilograme la 1 m2. În plus, desișurile de alge brune servesc drept locuri de reproducere, adăpost și hrănire pentru multe animale de coastă; creează, de asemenea, condiţii pentru aşezarea algelor microscopice şi macroscopice ale altor grupe sistematice.

Importanța economică a algelor brune este de asemenea mare, mai ales ca materie primă pentru obținerea diferitelor tipuri de substanțe (de exemplu, alginați - săruri ale acidului alginic, în special alginatul de sodiu). Această substanță este utilizată pe scară largă pentru a stabiliza diverse soluții și suspensii. Adăugarea unei cantități mici de alginat de sodiu îmbunătățește calitatea produselor alimentare (conserve, înghețată, sucuri de fructe etc.), a diferitelor substanțe colorante și adezive. Alginații sunt utilizați în tipărirea cărților, în producția de materiale plastice, fibre sintetice și plastifianți, pentru a obține acoperiri rezistente la intemperii și materiale de construcții. Se găsesc în lubrifianți de înaltă calitate pentru mașini, suturi chirurgicale solubile, unguente și paste în industria farmaceutică și a parfumurilor. În turnătorie, alginații sunt utilizați pentru a îmbunătăți calitatea pământului de turnătorie. Alginații sunt utilizați în producția de electrozi pentru sudarea electrică, care fac posibilă obținerea cusăturilor de calitate superioară. Algele brune sunt, de asemenea, utilizate ca materie primă pentru producția de manitol, care este utilizat în industria farmaceutică, în industria alimentară - pentru fabricarea alimentelor pentru diabetici și în industria chimică - în producția de rășini sintetice, vopsele, hârtie, explozibili și îmbrăcăminte din piele. Algele brune conțin o cantitate mare de iod și alte oligoelemente, așa că sunt folosite la prepararea făinii furajere. În formă proaspătă și prelucrată, sunt folosite ca îngrășăminte.

Algele brune au fost folosite în medicină încă din cele mai vechi timpuri. Acum sunt identificate din ce în ce mai multe domenii noi de aplicare a acestora, de exemplu, pentru fabricarea înlocuitorilor de sânge, pentru prepararea medicamentelor care previn coagularea sângelui și favorizează eliminarea substanțelor radioactive din organism. Din cele mai vechi timpuri, algele brune (în principal reprezentanți ai ordinului Laminariales) au fost consumate de oameni.

Proprietățile negative ale algelor brune includ participarea lor, împreună cu alte organisme, la murdărirea navelor, geamandurilor și diferitelor structuri hidraulice scufundate în apă, ceea ce le înrăutățește performanța.

Utilizarea intensivă a macrofitelor marine în creștere sălbatică, în special a algelor brune, a dus la epuizarea rezervelor lor naturale și a pus omenirea înaintea nevoii de cultivare artificială. Prin urmare, în ultimii 30 de ani, acvacultura algelor s-a dezvoltat semnificativ. În Norvegia și Marea Britanie, nu numai că speciile din genul Laminaria sunt cultivate cu succes, dar și tehnologia producției lor este îmbunătățită. În Franța, se lucrează pentru aclimatizarea reprezentanților genului Macrocystis. Acvacultura cu alge marine se dezvoltă intens în SUA. În acest caz, se acordă o atenție deosebită Macrocystis pyrifera. În URSS se efectuează cercetări privind reproducerea artificială a Laminaria saccharina (L.) Lam. în Marea Albă. Astfel, cultivarea algelor marine devine de natură industrială și devine o ramură din ce în ce mai profitabilă a producției vegetale, în ciuda unor dificultăți economice și de mediu.

În apele dulci de latitudini temperate au fost găsite 5 specii de alge brune din clasa Phaeozoosporophyceae: Bodanella lauterbornii Zimmerm. (ordinul Ectocarpales, familia Ectocarpaceae) (Fig. 18.8, 1), Pleurocladia lacustris A. Br. (ordinul Chordariales, familia Myrionemataceae) (Fig. 18.8, 2). Heribaudiella fluviatilis (Aresch.) Sved. (ordinul Chordariales, familia Lithodermataceae (Fig. 18.8, 3)), Streblonema longiseta Arnoldi (ordinul Chordariales, familia Streblonemataceae) (Fig. 18.8, 4). Sphacelaria fluviatilis Jao (ordinul Sphacelariales, familia Sphacelariaceae) (Fig. 18.8, 5).

Comenzi
  • Ascosaeidae ( Ascoseirales)
  • Chordaria ( Chordariales)
  • Cutleriaceae ( Cutleriales)
  • Dictiozifon ( Dictyosiphonales)
  • Desmarestiaceae ( Desmarestiales)
  • Dictyota ( Dictiotale)
  • Chordaria ( Chordariales)
  • (Discosporangiale)
  • ectocarpi ( Ectocarpale)
  • Fucus ( Fucales)
  • (Ishigeales)
  • Laminaria ( Laminariale)
  • (Nemodermatales)
  • (Onslowiales)
  • (Ralfsiales)
  • Scytosiphon ( Scytosiphonales)
  • (Scytothamnales)
  • Sphacelaria ( Sphacelariales)
  • Sporochnovae ( Sporochnales)
  • Tylopterididae ( Tilopteridales)
  • (Syringodermatales)

Sistematică
pe Wikispecies
Imagini
la Wikimedia Commons
ESTE
NCBI
EOL

Taliile de varec și fucus sunt cele mai complexe. Taliile lor prezintă semne de diferențiere tisulară odată cu specializarea celulară. În talul lor, se pot distinge: o scoarță formată din mai multe straturi de celule intens colorate; miez, format din celule incolore, adesea colectate în filamente. În alge, tuburile de sită și filamentele tubulare se formează în miez. Miezul îndeplinește nu numai o funcție de transport, ci și una mecanică, deoarece conține fire cu pereți longitudinali groși. Între scoarța și miezul multor alge brune, poate exista un strat intermediar de celule mari incolore.

Creșterea talului în algele brune este cel mai adesea intercalară și apicală, mai rar bazală. Creșterea intercalară poate fi difuză sau poate exista o zonă de creștere. La reprezentanții mari, meristemul intercalar este situat în punctul de tranziție al pețiolului la limbo-ul frunzei. Algele mari au și o zonă meristematică pe suprafața talului, așa-numitul meristoderm (un fel de analog al cambiului plantelor superioare).

Un tip neobișnuit de meristem, care se găsește numai în unele alge brune, este meristemul tricotalic, a cărui dezvoltare a celulelor are loc la baza firelor de păr adevărate. Firele de păr adevărate se află pe suprafața meristodermului împrăștiate sau în mănunchiuri și sunt adesea scufundate la baza lor în depresiuni speciale - criptozomi.

Flagelii

Etapele flagelare din ciclul de viață al algelor brune sunt reprezentate doar de gameți și zoospori. Doi flageli inegale atașați lateral (spermatozoizi Dictyota au un singur flagel). De obicei, un flagel lung pinnat este îndreptat înainte la algele brune, iar un flagel neted este îndreptat lateral și înapoi, dar la spermatozoizii de Laminaria, Sporochnalia și Desmarestia, dimpotrivă, un flagel lung pinnat este îndreptat înapoi, iar un flagel scurt și neted. este îndreptată înainte. În plus față de mastigonemele din trei părți, solzii și spinii sunt prezenți pe un flagel lung; vârful acestuia poate fi răsucit în spirală. La baza flagelului neted este o tumefiere bazală. Spermatozoizii Fucus din jurul flagelului au o structură particulară în formă de pâlnie - proboscis, susținut de microtubulii primei rădăcini.

Corpurile bazale ale flagelilor sunt situate la un unghi de aproape 110 de grade și sunt conectate prin trei benzi striate. O configurație tipică pentru algele brune este prezența a patru rădăcini de microtubuli. O radacina este formata din 7-5 microtubuli, indreptati catre capatul anterior al celulei, unde se pliaza si merge inapoi; cealaltă rădăcină este formată din 5-4 microtubuli și este îndreptată în două direcții de la corpul bazal - spre capetele anterioare și posterioare ale celulei; încă două rădăcini sunt scurte, fiecare constând dintr-un microtubul. Nu există rizoplast în sistemul radicular. Într-un număr de alge brune, structura sistemului radicular diferă de cea descrisă.

acoperă

Alginații solubili fac parte din matricea peretelui celular; uneori reprezintă până la 40% din greutatea uscată a talului.

Fucanii (fucoidans sau ascophyllans) sunt polimeri ai L-fucozei și zaharurilor sulfatate. Funcția lor nu a fost pe deplin elucidată. Se crede că aceștia joacă un rol important în atașarea zigoților și în germinarea algelor fucus.

Unele dictiote, cum ar fi Padina, varul se depune in peretii celulelor sub forma de aragonit.

Structuri celulare

În celulele algelor brune, se găsesc una până la multe plastide. Cel mai adesea cloroplastele sunt mici, discoide, parietale. Forma lor poate fi stelata, ca o panglică sau lamelară; forma cloroplastelor se poate modifica odată cu vârsta celulară. Învelișul de cloroplast este format din patru membrane; unde cloroplastul este situat în apropierea nucleului, membrana exterioară a reticulului endoplasmatic cloroplastic trece în membrana exterioară a nucleului. Spațiul periplastidian este bine dezvoltat. Lamele tritilacoide; există o lamelă de centură; ADN-ul cloroplastului este asamblat într-un inel.

Doar 8 specii aparținând genurilor se găsesc în apele dulci Heribaudiella, ectocarpus, Sphacelaria, Pseudobodanela, Litodermie, Pleurocladiași porterinema. Poate, H. fluviatilis- o componentă comună a florei fluviale, dar din cauza necunoașterii acestui grup, trece adesea neobservată în probe.

Rolul algelor brune în natură este extrem de mare. Aceasta este una dintre principalele surse de materie organică din zona de coastă, în special în mările de latitudini temperate și subpolare; desișurile lor servesc drept hrană, adăpost și loc de reproducere pentru multe animale.

Algele brune sunt folosite pentru alimentație, pentru hrana animalelor, ca îngrășăminte, pentru producerea de alginați și manitol. Taxă anuală laminariiși aproape de ea algele ajung la 2 milioane de tone de greutate umedă, mai mult de un milion de tone este produs prin producția de maricultură în China.

Alginații sunt compuși netoxici cu proprietăți coloidale, motiv pentru care sunt utilizați pe scară largă în industria alimentară și farmaceutică. Acidul alginic și sărurile sale sunt capabile de absorbția apei de 200-300 de ori, formând geluri, care se caracterizează prin rezistență ridicată la acid. În industria alimentară, ele sunt utilizate ca emulgatori, stabilizatori, componente de gelifiere și de reținere a apei. De exemplu, alginatul de sodiu cu pulbere uscată este utilizat la producerea produselor solubile sub formă de pulbere și brichete (cafea, ceai, lapte praf, jeleu etc.) pentru dizolvarea rapidă a acestora. Soluțiile apoase de alginați sunt utilizate pentru congelarea produselor din carne și pește. În lume, aproximativ 30% din alginații obținuți sunt utilizați în industria alimentară.

În industria textilă și a celulozei și hârtiei, alginații sunt utilizați pentru a îngroșa vopselele și pentru a crește rezistența legăturii acestora cu baza. Impregnarea țesăturilor cu unele săruri ale acidului alginic le conferă rezistență la apă, rezistență la acid și crește rezistența mecanică. O serie de săruri ale acizilor alginici sunt folosite pentru a obține mătase artificială. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial în SUA și Anglia, din acid alginic și sărurile sale a fost produsă o mare cantitate de țesături de camuflaj și plase pentru clădiri rezidențiale și industriale. Alginații sunt utilizați în metalurgie ca componentă a pământului de turnare, în electronica radio - ca agent de legare în fabricarea feritelor de înaltă calitate, precum și în industria minieră, chimică și în alte industrii.

În industria farmaceutică, alginații sunt utilizați pentru a acoperi tablete, pastile, ca baze componente pentru diverse unguente și paste, ca geluri purtătoare de medicamente. În medicină, alginatul de calciu este folosit ca agent hemostatic, ca sorbent care favorizează excreția radionuclizilor (inclusiv stronțiul).

În America de Nord, alginații sunt recoltați macrocystisși Nereocistis, speciile sunt folosite pe litoralul european laminariiși Ascophyllum. Până la sfârșitul secolului XX, producția anuală de alginați în lume a ajuns la 21.500 de tone: 12.800 de tone în Europa, 6.700 în America de Nord, 1.900 în Japonia și Coreea, 100 în America Latină. În Rusia, în 1990, s-au obținut doar 32 de tone de alginat de sodiu alimentar.

Fucoidanii sunt anticoagulante eficiente, chiar mai active decât heparina. Utilizarea lor pentru producerea de medicamente anticancer și compuși antivirali este considerată promițătoare. Chiar și la concentrații foarte mici, ele pot inhiba atașarea virușilor la suprafețele celulare. Fucoidanii sunt capabili să formeze mucus extrem de puternic și vâscos, care este folosit la obținerea de emulsii și suspensii stabile.

Manitolul este folosit ca înlocuitor al zahărului pentru diabetici. În plus, poate fi folosit ca înlocuitor de plasmă pentru conservarea sângelui.

Celulele multor alge brune acumulează iod. Conținutul său poate ajunge la 0,03%-0,3% din masa proaspătă a algelor, în timp ce conținutul său în apa de mare ajunge la doar 0,000005% (0,05 mg per litru de apă). Până în anii 40. Secolului 20 algele brune au fost folosite pentru extragerea iodului.

Criza energetică care a cuprins-o anul trecut multe țări ale lumii, au condus la necesitatea căutării de noi surse de energie netradiționale. Deci, în SUA, în acest scop, se studiază posibilitatea reproducerii algelor. Macrocystis pyrifera cu prelucrarea ulterioară în metan. Se estimează că dintr-o suprafață de 400 de kilometri pătrați ocupată de această alge se pot obține 620 de milioane de metri cubi de metan.

În ultimii ani, algele brune au atras atenția datorită capacității lor de a elibera în atmosferă bromuri organice (bromoform, dibromoclormetan și dibrometan). Eliberarea anuală de bromuri organice de către alge ajunge la 10.000 de tone, ceea ce este comparabil cu formarea acestor substanțe de către industrie. Există o opinie despre relația dintre eliberarea de bromuri organice și distrugerea ozonului în atmosfera arcticii.

Filogenie

Fosilele care pot fi legate de algele brune datează din Ordovicianul târziu (aproximativ 450 Ma) și sunt cunoscute ca Winnipegiași Talocistis din Silurianul Mijlociu (425 Ma). Dar aceste descoperiri nu pot fi atribuite cu acuratețe doar algelor brune, deoarece sunt, de asemenea, similare cu unele alge verzi și roșii moderne. Descoperirile de fosile care pot fi asociate cu siguranță cu algele brune moderne datează din Miocen (5-25 Ma). aceasta Zonarițiși Limnophycus amintind de modern Dictyotași altele.Metodele moleculare determină vârsta algelor brune la 155-200 milioane de ani.

Maronii sunt un grup monofiletic, dar relațiile din cadrul acestuia nu sunt pe deplin înțelese. Până în prezent, datele privind analiza secvențelor de nucleotide ale unui număr de gene, din cauza deficitului lor, nu reflectă încă imaginea completă în filogenia algelor brune. În mod tradițional, cele mai primitive alge brune au fost clasificate ca ectocarpus, dar analiza secvențelor de gene rbc L psa A, psa B și combinațiile lor arată că nu sunt. În arborii obținuți în aceste studii, ectocarpii sunt localizați în vârf, iar la bază - reprezentanți ai ordinului Ishigeales, care s-a separat devreme de arborele de varec comun.

Nu există nicio îndoială că algele brune sunt clasificate ca ocrofite. În cadrul acestei diviziuni, pentru o serie de caracteristici, ele au fost mult timp considerate cele mai apropiate de algele aurii. Acest punct de vedere este în prezent contestat. În conformitate cu caracteristicile ultrastructurale, biochimice și compararea secvențelor de nucleotide ale genei ARNr 16S, algele brune sunt cele mai apropiate de cele tribofitice. După ce am descris noua clasă Schizocladiophyceae, o serie de studii au arătat că aceasta este un grup soră cu algele brune.

Varietate și clasificare

Clasa conține aproximativ 265 de genuri și 1500-2000 de specii. Tipul de organizare a talusului, prezența sau absența unui pirenoid, metoda de creștere, tipul de reproducere sexuală (izogamie, heterogamie, oogamie) și ciclul de viață sunt folosite pentru a distinge ordinele de alge brune. În ultimii ani, în legătură cu utilizarea datelor privind compararea secvențelor de nucleotide ale unui număr de gene, sistemul de alge brune a fost revizuit în mod activ. LA sisteme diferite se disting de la 7 sau mai multe ordine, înțelegând diferit volumul ordinelor Ectocarpales și Fucales. În 1999, F. Rousseau și B. Reviers au propus un concept larg al ordinului Ectocarpales s.l., care includea ordinele Chordariales, Dictyosiphonales, Punctariales, Scytosiphonales. În același timp, Ralfsiales și 2004 Ischigeales au fost excluși din acesta (acest ordin a fost descris pentru genul ischige, atribuit anterior familiei Chordariaceae). Într-o singură comandă Fucales s.l. se propune combinarea ordinelor Fucales si Durvillaeales. În 1998, un nou ordin de alge brune, Scytothamnales, a fost descris pe baza caracteristicilor plastidelor (celule stelate situate central cu pirenoid) și a datelor SSU rDNA. Acest nou ordin include trei genuri: Scytothamnus, Splachnidium(derivat din dictyosiphon) și stereocladon(derivat din Chordariaceae).

Grupul ecologic și condițiile de viață

Departamentul de alge brune (Phaeophyta) are aproximativ 1500 de specii.

Algele brune vii aproape exclusiv în mări(doar câteva specii se găsesc în corpurile de apă dulce). Adâncime relativ mică, pentru majoritatea speciilor - 5-15 m, dar unele specii sunt comune la o adâncime de 40-100 m și chiar 200 m. Algele brune sunt incluse în grup ecologic de bentonice(de jos) organisme.

Structura algelor brune

Precursorii cloroplastelor de alge brune sunt bacterii apropiate Heliobacterium chlorum. Principalul pigment fotosintetic este clorofila a, cei auxiliari sunt carotenoizii, inclusiv fucoxantina brună și xantofilele galbene. Pigmenții auxiliari ai algelor brune extind spectrul luminii absorbite de ei în regiunea albastru-verde.

Material de rezervă - carbohidrat solubil asemănător amidonului varec.

Talul (talul) - numai multicelular. Talii mari, uneori de mulți metri de alge brune, sunt ținuți pe linia de plutire datorită bulelor de aer situate în talus. La mulți reprezentanți ai algelor brune, diferențierea țesuturilor a fost conturată. În interiorul pasului talus Vasele vasculare asemănător cu floemul plantelor superioare. Aspectul sistemului vascular este asociat cu necesitatea de a transporta nutrienți la un talus multimetru - de la părțile superioare, fotosintetice, ale plantei până la cele inferioare, în care condițiile pentru fotosinteză sunt mai rele.

Orez. Structura algelor brune

reproducere

În algele brune, există toate formele de reproducere sexuală - izogamie, heterogamie și oogamie. Există o alternanță de generații, de obicei heteromorfă. Reproducere asexuată - zoospori și bucăți de talus (reproducție vegetativă).

Valoarea algelor brune

Algele brune formează „păduri subacvatice” întregi la o adâncime relativ mică, coastele tuturor mărilor și oceanelor ambelor emisfere înconjurând cu un zid solid. Aceste „păduri subacvatice” oferă hrană, adăpost și zone de reproducere pentru un număr mare de persoane viața marină, inclusiv pentru mulți pești comerciali. După moarte, algele formează detritus, care sunt hrană pentru organismele planctonice.

Algele brune sunt omniprezente, dar cele mai mari specii se găsesc în mările de latitudini temperate și nordice.

Orez. 1. Alge brune: a) macrocystis (Macrocystus); c) sargassum (Sargassum); c) fucus (Fucus); d) varec (Laminaria)

Reprezentanți tipici ai departamentului

Algele brune sunt răspândite în mările din Orientul Îndepărtat. varec (alge marine), lungimea talului este de 5-6 m. Laminaria este folosită ca hrană de către popoarele din Asia de Sud-Est.

Pe coasta Pacificului America de Sud alge brune gigantice macrocystis. Talul său imens atinge o lungime de 50-60 m. Interesant este că crește într-un singur sezon.

Pe litoralul (expus la marea joasă o parte a fundului) mărilor nordice, se formează desișuri extinse fucus(lungimea talului până la 2 m).

Atlanticul de Sud (Marea Sargasso) se caracterizează prin acumulări uriașe de alge brune sargasum.„Sargasso” în spaniolă înseamnă „struguri”, și într-adevăr, grupurile de bule de aer care țin talul acestor alge pe linia de plutire seamănă cu ciorchinii de struguri. Speciile de sargassum care trăiesc în Marea Sargasso sunt singurele alge brune care plutesc pe suprafața apei și nu sunt atașate de fund.

Importanța economică

Celulele de alge brune sunt acoperite peste o înveliș de celuloză cu un strat de carbohidrat special - pectină, constând din acid alginic sau sărurile acestuia (alginați). Când sunt amestecați cu apă (în raport de 1:300), alginații formează o soluție vâscoasă.

Alginații sunt utilizați extrem de larg:

  • în industria alimentară (la primirea marmeladelor, sucuri, bezele etc.);
  • în parfumerie (fabricarea de creme, paste, geluri etc.);
  • în medicină și industria farmaceutică (la fabricarea de unguente, paste, fire chirurgicale solubile);
  • în industria chimică (în producția de lacuri, vopsele, adezivi care nu își pierd calitățile la congelare și decongelare; materiale plastice, plastifianți, fibre sintetice);
  • în tipografie (pentru a îmbunătăți calitatea imprimării);
  • alginații fac țesăturile naturale incolore și impermeabile, sunt utilizați pentru îmbunătățirea calității pământului de turnat în turnătorie, pentru fabricarea electrozilor (îmbunătățirea calității sudurilor) și în multe alte sectoare ale economiei.

Alcoolul hexahidric se obține din algele brune manitol, folosit ca înlocuitor al sângelui, ca medicament în tratamentul diabetului zaharat, precum și în industriile ușoare și chimice (în producția de hârtie, lacuri, vopsele, explozivi și îmbrăcăminte pentru piele).

Se consumă alge brune (alge marine). în alimente.

Algele brune sunt folosite și cum medicament: ca laxativ ușor, în tratamentul bolilor vasculare, precum și sursă de iod și oligoelemente în bolile glandei tiroide. Iod a fost obținut pentru prima dată din alge brune, iar în trecut acestea au fost principala materie primă pentru producerea acestuia. În prezent, amploarea acestei producții a fost redusă drastic datorită apariției unor surse mai rentabile de iod.

Algele brune pot fi folosite ca indicatori ai zăcămintelor de aur, deoarece sunt capabili să-l acumuleze în celulele talului.

Algele brune sunt folosite și în agricultură - ca îngrăşământși pentru hrana animalelor.