Бурые и красные водоросли. Роль водорослей в природе и жизни человека

Водоросли — это самые древние растения на Земле. Их относят к низшим растениям, они не имеют ни корней, ни стеблей, ни листьев.

На прошлом уроке вы познакомились с зелёными водорослями: хламидомонадой, спирогирой, ульвой, нителлой, хлореллой и улотриксом.

Перейдём к изучению бурых и красных водорослей.

Бурые водоросли — это в основном морские, многоклеточные растения. Их длина колеблется от микроскопических до гигантских (несколько десятков метров).

Например, представители рода Макроцистис, которые могут достигать 200 м в длину, формируют большие подводные леса у побережий Америки.

Общий внешний признак этих водорослей — жёлто-бурая окраска слоевищ. Слоевища этих водорослей могут быть нитевидными, шаровидными, пластинчатыми, кустообразными.

Иногда водоросли содержат воздушные пузыри, заполненные воздухом, удерживающие их в воде в вертикальном положении.  Например, как у фукусов ― водорослей прибрежных участков морей северного полушария.

К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища. Например ламинария, крупная бурая водоросль, прикрепляется ко дну ризоидами.

Слоевища ламинарий имеют вид цельных или пальчато-рассечённых листовидных пластинок, достигающих в длину 1–5 м и более.

Ламинарию ещё называют морской капустой, многие из вас её наверняка пробовали.

В прибрежной полосе Чёрного моря часто встречается водоросль цистозейра. Представители этой группы играют важную роль в морских экосистемах. Заросли цистозейры создают уникальную среду обитания для многих морских организмов.

Виды рода Саргассум создают окружающую среду тропических вод Саргассова моря, крупнейшего места произрастания бурых водорослей в тропиках.

Красные водоросли, или багрянки как их ещё называют, ― в основном многоклеточные морские растения.

Лишь некоторые виды встречаются в пресных водоёмах. Багрянки обладают характерной красной окраской.  У некоторых форм окраска тёмно-красная (почти чёрная), у других розоватая.

Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину. Но среди них есть и микроскопические формы.

Внешне красные водоросли весьма разнообразны: нитевидные, цилиндрические, пластинчатые и кораллоподобные, в разной мере рассечённые и разветвлённые.

В море красные водоросли встречаются повсеместно в самых разных условиях. Обычно они прикрепляются к скалам, валунам, искусственным сооружениям, а иногда и к другим водорослям.

Наиболее распространённым видом считается водоросль филлофора — кустик высотой около 50 сантиметров, с толстой ножкой и множеством веточек-отростков.

Интересен её яркий, особенно по сравнению с другими водорослями этого вида, красный цвет.

Не менее известны водоросли рода порфира ― это обычно довольно крупные водоросли. Их слоевища могут достигать в длину одного метра, иногда более. Внешне они выглядят как тонкие, широкие, волнистые пластинки, иногда со складками, могут быть с цельными или с рваными краями.

Зелёные, бурые, красные водоросли… «Почему они имеют разные цвета?» ― спросите вы. Давайте разберёмся.

Вы знаете, что клетки растений, в отличие от клеток животных, содержат пластиды.

В зависимости от окраски и выполняемой функции выделяют три типа пластид: лейкопласты —бесцветные, не содержат пигментов, хромопласты — имеют жёлтые, оранжевые или красные пигменты, хлоропласты — это пластиды которые имеют зелёный пигмент хлорофилл ― фотосинтезирующий пигмент.

Хлоропласты созданы для того, чтобы ловить энергию солнечного света.

Спектр излучения света солнца — это смесь различных длин волн. Но об этом подробнее вы узнаете на уроках физики. Хлорофилл способен улавливать энергию света.

Эта энергия идёт на построение химических связей органических веществ (углеводов), которые образуются в результате фотосинтеза.

В этой колбе извлечённый из листьев хлорофилл в спиртовом растворе.

Хлорофилл зелёный, но если его осветить сбоку, то видно красное свечение.

Почему так происходит?

Хлорофилл имеет зелёный цвет, но зелёный цвет он не поглощает, а отражает, раз мы видим его именно таким. Оказывается, что он поглощает лучи синего и красного цвета, а отражает зелёные.

Проникая в воду, солнечный луч распадается на свои составные части, при этом лучи разных цветов проникают на различную глубину.

Красные лучи полностью поглощаются первыми несколькими десятками метров воды. Хлорофилл улавливает красные лучи, а отражает зелёный.

Зелёные лучи почти исчезают на глубине 100 метров. На такой глубине встречаются бурые водоросли, так как они содержат пигмент, способный поглощать лучи в основном от сине-зелёной до жёлто-зелёной части видимого спектра.

Фиолетовые и синие лучи проникают глубже. До глубины 268 метров встречаются красные водоросли. Их пигменты поглощают светло-зелёно-голубой свет и излучают светло-жёлто-оранжевый, который вместе образует красный. Благодаря тому, что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшое количество света, красные водоросли могут расти на значительных глубинах.

Значение водорослей в природе и жизни человека

Водоросли служат пищей для многих животных, например, ламинарии — прекрасный корм для скота.

Водоросли использует в пищу и человек. Особенно часто ламинарию (морскую капусту), ульву (морской салат), порфиру и др. Эти водоросли, высоко ценятся как диетический пищевой продукт, так как содержат много углеводов, витаминов, богаты йодом. В медицинской промышленности из этих же водорослей получают йод.

Всем известные сладости пастилу и мармелад изготавливают на основе агара (или агар–агара) — желеобразного вещества. Его получают из красной водоросли филлофоры, которая встречается в Черном и Азовском морях.

Агар-агар необходим в кондитерской, хлебопекарной, бумажной и текстильной промышленности. Однако наибольшее количество агара используется в микробиологической промышленности: на его основе изготавливают искусственные питательные среды для выращивания полезных бактерий и грибов.

Водоросли поглощают из воды углекислый газ и, как все зелёные растения, выделяют кислород, которым дышат живые организмы, обитающие в воде. Водоросли вырабатывают огромное количество кислорода, который не только растворяется в воде, но и выделяется в атмосферу.

Наличие водорослей — необходимое условие для нормальной жизнедеятельности водоёмов. Хламидомонаду, хлореллу и другие одноклеточные зелёные водоросли применяют при биологической очистке сточных вод, так как они способны выбирать из воды растворенные в ней органические вещества, что способствует процессам самоочищения загрязнённых водоёмов.