Живое вещество как совокупность всех организмов. Живое вещество, его характеристики

Отдел Красные водоросли ("багрянки") включает порядка четырех тысяч видов и более шестисот родов. Древнейшие представители, найденные в кембрийских отложениях, возраст имеют порядка 550 миллионов лет.

В связи с наличием ряда особенностей, красные водоросли считаются отдельным подцарством в В хроматофорах багрянок помимо хлорофиллов и каротиноидов присутствуют некоторые водорастворимые пигменты - фикобилины. В качестве запасного полисахарида выступает багрянковый крахмал. Его зерна откладываются вне хлоропластов в цитоплазме.

Гаметы и споры багрянок не имеют жгутиков. Цикл их развития включает три стадии. Из зиготы (после слияния) формируется диплоидный организм - спорофит. Он производит диплоидные споры, из которых формируется второе поколение. В клетках нового спорофита осуществляется в течение определенного периода мейоз и развиваются гаплоидные споры. Из них формируется третье поколение - производящий гаметы гаплоидный гаметофит.

В составе клеточных мембран красных водорослей присутствуют гемицеллюлозы и пектины. Они обладают способностью сильно набухать, сливаясь в общую массу слизи. Часто нити таллома (побега) склеиваются слизистыми веществами и становятся скользкими на ощупь. В межклетниках и многих красных водорослей присутствуют фикоколлоиды. Эти серосодержащие полисахариды достаточно широко используются в хозяйственной деятельности человека. Наиболее популярными являются агароиды, каррагинин и агар. Многие красные водоросли отличаются наличием в стенках клеток. Этот компонент придает багрянкам жесткость.

У большого количества красных водорослей образование талломов осуществляется при помощи переплетающихся многоклеточных нитей. Они прикрепляются к субстрату при помощи ризоидов. Размер талломов колеблется от нескольких сантиметров до целого метра.

Красные водоросли преимущественно обитают в морях. Там багрянки всегда прикрепляются к раковинам, камням и прочим предметам на дне. Иногда водоросли можно встретить на достаточно большой глубине.

Каллитамнион щитковидный - типичная красная водоросль. Этот представитель багрянок формирует очень изящные кустики до десяти сантиметров высотой, ярко-розового цвета. Состоят эти кустики из значительно разветвленных нитей.

Немалион - еще один представитель красных водорослей - растет на морских скалах. Его бледно-розовые шнуры достигают пяти миллиметров в толщину и двадцати пяти сантиметров в длину.

У водорослей рода Делессерия ярко-красные талломы напоминают листья.

В теплых морях распространены багрянки рода Кораллина. Их талломы состоят из члеников, пропитанных известью и соединяющихся сочленениями (с незначительным содержанием извести). Это придает гибкость растению, что помогает противостоять воздействию волн и развиваться в районах сильного прибоя.

Багрянки достаточно широко используются человеком в хозяйственной деятельности. Как известно, эти водоросли являются довольно ценным продуктом благодаря наличию белка, микроэлементов, витаминов.

На Гавайских островах, в восточноазиатских странах из багрянок готовят разнообразные блюда. Употребляют эти водоросли и в засахаренном или сушеном виде. Из съедобных багрянок популярностью пользуются порфира и родимения. Эти водоросли встречаются во многих морях. В Японии достаточно широко развито промышленное растений. В прибрежной полосе укладываются на мелководье камни, ветки или растягиваются специальные сети, сплетенные из толстых веревок и закрепленные на шестах из бамбука. Спустя определенный промежуток времени все эти предметы обрастают водорослями.

На больших глубинах, до 250 метров, растут красные водоросли , иначе называемые багрянками . В сочетании с кораллами и яркими рыбами разнообразно окрашенные багрянки создают неповторимую красоту подводного мира. Это преимущественно крупные водоросли, но, например, к классу бангиевых принадлежат и микроскопические красные водоросли.

Почему красные водоросли могут расти на такой значительной глубине? Этот вопрос был задан в ЕГЭ по биологии. Водорослям позволяет расти на большой глубине красный пигмент фикоэритрин . Благодаря ему при фотосинтезе красные водоросли поглощают зеленые, голубые, сине-фиолетовые лучи спектра. Именно эти лучи, в отличие от красных, способны проникнуть глубоко в толщу воды.

Для красных водорослей характерно споровое бесполое размножение, а также половое размножение (оогамия), иногда встречается и вегетативное размножение частями таллома.

К красным водорослям относятся филлофора, порфира, грациллярия, птилота, хондрус, всего же их насчитывается около пяти тысяч видов.

Порфира - плоская и тонкая овальная пластинка до полуметра в диаметре. Для нее характерно только половое размножение. Мужские половые клетки не имеют жгутиков (спермии). Это и понятно, так как на большой глубине под толщей воды сложно передвигаться с помощью жгутика.

Значение водорослей

Место в цепях питания, влияние на природу

1. Огромная масса водорослей создает фитопланктон, причем даже в арктических морях насчитывается 20-30 млн особей на 1 кубический метр воды. Это первичная продукция, являющаяся основой пищевой цепочки.

2. Фитопланктон служит пищей для зоопланктона (вторичная продукция), который поедается крупными морскими обитателями, например, китами. Интересно, что Тур Хейердал во время экспедиции на плоту «Кон-Тики» попробовал «суп» из планктона и нашел его довольно вкусным и питательным.

3. Донные водоросли дают приют рыбам и разнообразным морским животным и также являются пищей для них. Ламинарию, например, с удовольствием поедает морской еж.

4. Водоросли насыщают океаны и атмосферу кислородом.

5. Однако при массовом размножении водорослей (например, хламидомонады) в пору так называемого «цветения» воды, содержание кислорода в ней падает и вода насыщается токсинами. От недостатка кислорода гибнут речные обитатели.

Значение для человека

1. Водоросли во многих регионах тысячи лет употребляются в пищу. Особенно широкой популярностью пользуются такие бурые и красные водоросли, как ламинария, ундария, порфира, хидзики (и вообще саргассовые).

2. Красные водоросли - источник йода, особенно некоторые богатые им виды.

3. Также красные водоросли являются источником агар-агара - гелеобразующего вещества, которое используется в кондитерской промышленности, при культивировании бактерий и пр.

4. С помощью водорослей производится очистка сточных вод от фтора, азота и пр., а также воздуха от углекислого газа (в этом преуспели хламидомонада, хлорелла, эвглена).

5. Водоросли являются пищевыми добавками: спирулина, ламинария, фукус, ульва, хлорелла и другие.

Широкое многообразие флоры планеты Земля восхищает и завораживает учёных-биологов. Растения являются домом и пищей для представителей животного мира, а также используются человеком во многих областях. Не остаются в стороне и живые организмы морских глубин, в частности, водоросли. Особой ценностью из-за своих уникальных свойств обладают красные водоросли, которые активно применяются в медицине, промышленности и сельском хозяйстве.

Описание и способы размножения

Красные водоросли (Rhodophyta) - водные растения, встречающиеся преимущественно в морских водоёмах. Найденные окаменелости свидетельствуют о том, что растения этой группы уже существовали на планете более чем 1 миллиард лет назад. В наше время насчитывают от 500 до 1000 разновидностей красных водорослей, среди которых около 200 пресноводных видов.

Основные разновидности красных водорослей:

• бангиевые (bangiophyceae);
• флоридеи (florideophyceae);
• анфельция (ahnfeltia);
• филлофора (phyllophora);
• порфира (porphyra);
• гелидиум (gelidium).

Красные водоросли, представители которых отличаются от других видов содержанием в хлоропластах не только зелёного пигмента хлорофилла, получают свой цвет за счёт наличия в составе красных фикоэритринов, синих фикобилинов и жёлтых каротиноидов. При смешивании этих пигментов с хлорофиллом они окрашивают растение в различные оттенки красного цвета.

Водоросли способны воспринимать больший спектр ультрафиолетовых лучей, благодаря чему они могут расти на глубине от 100 до 500 м. В воде водоросли кажутся чёрными из-за сильного поглощения солнечного света, а на суше приобретают красный цвет.

Слоевища растений представлены многоклеточными формами и имеют различную структуру:

• кустистую;
• листостебельную;
• нитевидную;
• пластинчатую.

Красные водоросли - название неуникальное для представителей этого отдела. Из-за своей способности накапливать багрянковый крахмал (полимер глюкозы) в качестве запасного вещества их также называют багрянками. Кроме того, в клетках этих растений содержатся многоатомные спирты и низкомолекулярный углерод.

В некоторых видах (например, кораллина) присутствуют магний и углекислый кальций, которые позволяют образовывать особый скелет. Багрянки составляют основу коралловых рифов. Клетки водорослей образованы из внутреннего целлюлозного и внешнего аморфного слоя, из которого выделяют агар.

Способы размножения:

1. бесполый. Размножение с помощью безжгутиковых спор. Это является особенностью многих видов красных водорослей;
2. вегетативный. Размножаются преимущественно представители класса багниевых и флоридеевых;
3. половой. Размножение путём оогамии. Кратко описать этот процесс можно так: когда женский половой орган оогоний притягивает спермации специальным выступом (трихогиной), в результате сложного развития образуется гонимобласт - нитевидная структура, из которой прорастают споры.

Использование багрянок

Багрянки применяются в промышленности и кулинарии. Они содержат большое количество витаминов и микроэлементов, а их основу составляет легкоусвояемый белок. Жирные кислоты красных водорослей помогают в обновлении кожи за счёт участия в процессе строительства мембран клеток. Из них выделяют агар-агар, который используют как натуральный заменитель желатина.

Виды красных водорослей, которые используются для производства агара:

• церамиум;
• грацилария;
• анфельция;
• гелидиум.

Красная водоросль порфира употребляется в качестве пищевого продукта в США, Корее, Японии и Китае. Она считается изысканным блюдом и выращивается в больших масштабах на специализированных фермах. Порфира богата провитамином А, кальцием, фосфором, магнием, фтором и витаминами группы В. Эти вещества восстанавливают баланс минералов и помогают в укреплении сосудистых стенок.

В косметологии багрянки применяют в создании средств для борьбы со старением кожи. Они являются антиоксидантами и предупреждают окислительные процессы в организме. Кроме того, содержащиеся в этих растениях каротиноиды и полисахариды увлажняют кожу и имеют лифтинг-эффект.

Менее ценные виды багрянок используют в сельском хозяйстве для удобрения почвы и кормления скота. На морском дне они выступают источником пищи и укрытием для глубоководных обитателей.

Красные водоросли обладают рядом свойств , благодаря которым используются в медицине и близких к ней областях. Они участвуют в восстановлении клеток поджелудочной железы, входят в состав отхаркивающих препаратов.

Багрянки имеют такие полезные качества:

• иммуномодулирующее;
• противовирусное;
• антимикробное;
• противобактериальное;
• антимутагенное;
• противовоспалительное;
• антигрибковое.

Использование агара не ограничивается приготовлением желе, джемов и мармелада. Его активно применяют в микробиологии для выращивания колоний бактерий и грибков и их последующего изучения. Агар-агар является незаменимым в этой отрасли, так как без него была бы невозможна разработка медицинских препаратов для борьбы с опасными вирусами.

С помощью агар-агара производят мягкие капсулы для лекарственных препаратов , которые нужно рассасывать. Важнейшим компонентом вида хондрус (ирландский мох) являются полисахариды под названием каррагены. Они имеют свойство препятствовать росту клеток вируса ВИЧ.

Разведение в домашних аквариумах

С недавних пор содержание аквариумов не ограничивается уходом за рыбками. Аквадизайн с каждым годом приобретает популярность. Красные водоросли как базовый элемент аквариумного декора придают ему изысканный вид и атмосферу жарких стран. Однако не всегда багрянки могут хорошо вписаться в хрупкую экосистему домашнего аквариума. Они требуют создания особых условий и тщательного ухода.

Чтобы предотвратить нарушение микросреды аквариума, необходимо:

1. Дозировать освещение.
2. Завести травоядных рыбок.
3. Снизить аэрацию и поставить на фильтр рассеиватель для ограничения питания.
4. Чаще менять воду (до 20%) и дренировать грунт.

Красные водоросли являются важными представителями растительного мира морей и пресноводных водоёмов. Им нашли применение во многих сферах жизни, а их полезные свойства продолжают занимать внимание исследователей.

Это самая изящная и красивая по форме и цвету группа водорослей. Красные водоросли — обитатели прежде всего морских водоемов, пресноводных представителей известно немного. Обычно это довольно крупные растения, но встречаются и микроскопические. Среди красных водорослей имеются одноклеточные (крайне редко), нитчатые и псевдопаренхимные формы, истинно паренхимные формы отсутствуют. Ископаемые остатки свидетельствуют, что это очень древняя группа растений.

Красные водоросли имеют эукариотические клетки. Клетки имеют пластиды, митохондрии, ядро, ядрышко, гранулы крахмала. Во время митоза и мейоза в ядре хорошо видны небольшие дискретные хромосомы. У большинства красных водорослей имеется протоплазматическая связь между дочерними клетками через особые структуры — поры, позднее пора закрывается специальной поровой пробкой. Только красные водоросли имеют поры и поровые пробки.

Прослеживается тесная связь между красными и сине-зелеными водорослями, которая проявляется в сходстве пигментов, структуре тилакоидов, запасном веществе. В клетках красных водорослей имеется хлорофилл «а», другие хлорофиллы отсутствуют. Зеленый цвет хлорофилла маскируется добавочными пигментами: красным — фикоэритрином и синими — фикоцианином и аллофикоцианином; также отмечаются каротиноиды и ксантофиллы. Цвет водорослей этой группы обычно красный или красно-фиолетовый. Пигменты находятся в телах, называемых фикобилисомами, расположенными на поверхности тилакоидов. В хлоропласте тилакоиды не собраны в стопочки, как почти у всех других эукариотных растений, а лежат одиночно или по два по периферии, параллельно оболочке хлоропласта. Наиболее важным запасным продуктом является полисахарид — багрянковый крахмал, который близок к амилопектину и гликогену. Гранулы этого вещества формируются в цитоплазме, близко к оболочке хлоропласта, в отличие от зеленых растений, у которых крахмал образуется внутри хлоропласта.

Для красных водорослей характерен сложный цикл развития, не встречающийся у других водорослей. Репродуктивные клетки красных водорослей никогда не имеют жгутиков. Они выходят из спорангия или гаметангия в результате образования большого количества слизи и разносятся водой. Половой процесс всегда оогамный. После оплодотворения, образовавшася зигота претерпевает сложное развитие прямо на гаметофите и дает начало особым спорам, которые называются карпоспорами, образующиеся в карпоспорангиях, тогда как у многих других водорослей зигота развивается в спорофит, давая начало новой форме развития растений. Жизненный цикл красных водорослей изоморфный или гетероморфный дипло-гаплобионтный.

В Баренцевом море красные водоросли — типичные представители прибрежной бентосной растительности. Выше других водорослей на прибойных скалах, открытых волнам, ветру и солнцу, растет Porphyra umbilicalis. Для нижнего горизонта литорали в местах с хорошим движением воды характерен пояс литоральных багрянок, формируемый Palmaria palmata, Devaleraea ramentacea, а также Rhodomela lycopodioides Polysiphonia urceolata и другими. На литорали, опускаясь иногда в сублитораль, растет Chondrus crispus. В открытых местах на Мурманском побережье имеется также пояс сублиторальных багрянок, идущий глубже пояса ламинариевых водорослей (на глубине более 8 м), основными представителями которого являются: Ptilota plumosa, Odonthalia dentata, Phycodrys rubens. Глубже других идет пояс известковых кораллиновых водорослей, это виды рода Lithothamnion sp. и некоторые другие.

В Белом море на глубине 0—5 м среди фукусов и ламинарий поселяется, иногда в больших количествах, анфельция (Ahnfeltia plicata). Она нередко отрывается от субстрата и по течению сносится в бухты, где могут формироваться больших размеров неприкрепленные пласты, тощиной около 20 см. В Белом море ведется добыча анфельции для получения агара. В некоторых странах собирают Chondrus crispus, из него получают полисахарид — каррагинан.

– это одно из самых крупных подцарств водорослей, которое насчитывает более 5000 различных видов. Они практически исключительно являются многоклеточными морскими водорослями, и именно к ним принадлежат многие распространенные разновидности водорослей, которые употребляются человеком. Их можно противопоставить, прежде всего, бурым и зеленым водорослям, но не следует путать с подцарством Dinoflagellata, в которое входят водоросли, вызывающие так называемый «красный прилив».

Во многих странах по всему миру, в частности в Азии, многие виды красных водорослей употребляются в пищу. Как правило, красные водоросли имеют высокую пищевую ценность, и их, как и другие водоросли, чрезвычайно просто выращивать, в связи с чем они являются идеальным пищевым источником, поскольку позволяют при минимальных затратах производить огромное количество продукции.

Одной из очень известных разновидностей красных водорослей, которую культивируют по всему миру, в особенности в Японии, является нори . Нори играет важную роль в приготовлении пищи, в частности – суши и роллов.

Еще один вид пищевых красных водорослей – это произрастающий в Атлантическом океане ирландский мох , или Chondrus crispus. Это один из основных источников каррагинана, который используется во многих продуктах и напитках, как в качестве стабилизатора, так и в качестве загустителя. Можно обнаружить это вещество в такой продукции как мороженое и немолочные замороженные десерты. В странах Карибского бассейна эти красные водоросли используются непосредственно для получения напитка из сладкого и сгущенного молока или ароматизации льда.

Также красные водоросли могут упоминаться, когда имеются в виду красные слизистые водоросли. Это, по существу, даже не водоросли, а цианобактерии. Нередко красные слизистые водоросли, которые существуют в течение более трех миллиардов лет, рассматриваются как связующее звено между бактериями и настоящими водорослями. Хотя красные слизистые водоросли не особенно привлекательны физически, они являются одними из самых важных существ на планете. Эти водоросли отвечают за выработку колоссального количества кислорода, поэтому считается, что если бы красных слизистых водорослей не существовало, небо Земли не было бы голубым.

Настоящие красные водоросли имеют красный цвет, поскольку все они содержат определенный пигмент, фикоэритрин. Этот пигмент поглощает голубой свет и отражает красный. Такой эволюционный механизм позволяет красным водорослям существовать на немного большей глубине по сравнению с другими видами водорослей, поскольку голубой свет проникает в воду глубже, чем длинноволновой свет. Хотя некоторые разновидности красных водорослей имеют глубокий красный цвет, что делает очевидной их принадлежность к данному подцарству, другие содержат относительно немного фикоэритрина и большое количество хлорофилла, из-за чего могут казаться в большей степени голубыми или зелеными.

Существуют определенные виды водорослей, которые играют решающую роль в формировании рифов. В Тихом океане есть атоллы, которые обязаны своим развитием скорее красным водорослям, чем кораллам. Такие виды водорослей, известные как кораллиновые водоросли, создают вокруг себя слой карбоната, подобно кораллам. Это способствует формированию вокруг них рифов, которые могут достигать огромных размеров.

Главная » Словарный запас » Живое вещество как совокупность всех организмов. Живое вещество, его характеристики