Красные водоросли

Кра́сные во́доросли, или багря́нки[1] (лат. Rhodóphyta), — отдел водорослей, обитатели прежде всего морских водоёмов, 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 неоднократно переходили к паразитированию на других красных водорослях: как близкородственных (адельфопаразитизм), так и более удалённых (аллопаразитизм; Harveyella mirabilis, Choreocolax polysiphoniae)[2].

Красные водоросли
Laurencia.jpg
Научная классификация
Международное научное название

Rhodophyta Wettst., 1922

Содержание

Строение

Красные водоросли — эукариоты. Хлоропласты красных водорослей двумембранные, с одиночными тилакоидами. Один или два тилакоида обычно лежат на периферии хлоропласта. На мембранах тилакоидов имеются фикобилисомы. Основным пигментом хлоропластов является хлорофилл. Кроме того, у красных водорослей имеются каротиноиды и фикобилины в фикобилисомах. Благодаря такому набору пигментов красные водоросли могут поглощать свет почти всей видимой части спектра. Как правило, хлорофилл маскируется фикобилинами (красного и синего цвета) и каротиноидами (оранжево-желтые), но среди пресноводных красных водорослей встречаются исключения. Так, Batrachospermum, обитающий в сфагновых болотах, сине-зелёного цвета.

Запасные вещества — багрянковый крахмал (α-1,4-глюкан), запасаемый в цитоплазме, низкомолекулярный углеводород флоридозид и многоатомные спирты.

Клеточная стенка красных водорослей состоит из фибриллярного матрикса (сложен рыхло расположенными фибриллами целлюлозы или ксилана) и аморфной фракции, в состав которой могут входить агар, агароиды, каррагинаны и маннаны. У ряда красных водорослей клеточная стенка инкрустируется карбонатами кальция, магния и стронция. Иногда поверх клеточной стенки расположена белковая кутикула.

Митоз полузакрытый ацентрический. Клетки делятся за счет впячивания клеточной мембраны. В ходе митоза образуются поры, функционально аналогичные плазмодесмам высших растений, но имеющие иное происхождение. Поры закрываются специальными поровыми пробками, состоящими из белков и полисахаридов.

У красных водорослей полностью отсутствуют жгутиковые стадии жизненного цикла.

Особенности жизненного цикла

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, образовавшаяся 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.

Красные водоросли в морях России

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 не прикрепленные пласты, толщиной около 20 см. В Белом море ведется добыча анфельции для получения агар-агара. В некоторых странах собирают Chondrus crispus, из него получают полисахарид — каррагинан.

Палеонтология

Древнейшая окаменелость, идентифицируемая как красная водоросль, является также самой древней окаменелостью-эукариотом, принадлежащей к конкретному современному таксону. Bangiomorpha pubescens, окаменелость многоклеточного организма, найденная в арктической Канаде, лишь немногим отличается от современной красной водоросли рода Бангия (Bangia), несмотря на то, что она была захоронена в отложениях возрастом 1,2 млрд лет[3].

Классификация

Система классификации в соответствии с
Hwan Su Yoon et al. 2006[4]
Система классификации в соответствии с
Saunders and Hommersand 2004[5]
Царство Растения Haeckel
  • Подцарство Biliphyta Wettstein
    • Отдел Rhodophyta Wettstein
      • Подотдел Cyanidiophytina subphylum novus
        • Класс Cyanidiophyceae Merola et al
      • Подотдел Rhodophytina subphylum novus
        • Класс Bangiophyceae Wettstein
        • Класс Compsopogonophyceae Saunders et Hommersand
        • Класс Florideophyceae Cronquist
        • Класс Porphyridiophyceae classis nova
        • Класс Rhodellophyceae Cavalier-Smith
        • Класс Stylonematophyceae classis nova
Царство Растения Haeckel
  • Подцарство Biliphyta
    • Отдел Cyanidiophyta
      • Класс Cyanidiophyceae Merola et al
    • Отдел Rhodophyta Wettstein
      • Подотдел Rhodellophytina
        • Класс Rhodellophyceae Cavalier-Smith
      • Подотдел Metarhodophytina
        • Класс Compsopogonophyceae Saunders et Hommersand
      • Подотдел Eurhodophytina
        • Класс Bangiophyceae Wettstein
        • Класс Florideophyceae Cronquist
          • Подкласс Hildenbrandiophycidae
          • Подкласс Nemaliophycidae
          • Подкласс Ahnfeltiophycidae
          • Подкласс Rhodymeniophycidae

Виды

По разным источникам, на сегодняшний день существует от 5000 до 10000 описанных видов красных водорослей. Практически все они относятся к морским водорослям. Описано около 200 пресноводных видов, среди них:

  • Atractophora hypnoides
  • Gelidiella calcicola
  • Lemanea
  • Palmaria palmata
  • Schmitzia hiscockiana
  • Chondrus crispus
  • Mastocarpus stellatus

Использование

Некоторые виды красных водорослей употребляются в пищу. Наиболее известны среди них Palmaria palmata[6], грацилярия[7] и порфира[8].

Из красных водорослей получают гелеобразующее вещество агар-агар.

Анфельция, филлофора и другие используются в медицине[7].

Примечания

  1. Красные водоросли / Виноградова К. Л. // Конго — Крещение. — М. : Большая российская энциклопедия, 2010. — С. 643. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 15). — ISBN 978-5-85270-346-0.
  2. Blouin N. A., Lane C. E. Red algal parasites: models for a life history evolution that leaves photosynthesis behind again and again // Bioessays. — 2012. — Vol. 34. — P. 226—235. — DOI:10.1002/bies.201100139.
  3. Butterfield N. J. Bangiomorpha pubescens n. gen., n. sp.: implications for the evolution of sex, multicellularity, and the Mesoproterozoic/Neoproterozoic radiation of eukaryotes (англ.) // Paleobiology (англ.) : journal. — Paleontological Society (англ.), 2000. — Vol. 26, no. 3. — P. 386—404.
  4. Hwan Su Yoon, K. M. Müller, R. G. Sheath, F. D. Ott & D. Bhattacharya. Defining the major lineages of red algae (Rhodophyta) (англ.) // Journal of Phycology (англ.) : journal. — 2006. — Vol. 42. — P. 482—492. — DOI:10.1111/j.1529-8817.2006.00210.x. Архивировано 17 декабря 2008 года.
  5. G. W. Saunders & M. H. Hommersand. Assessing red algal supraordinal diversity and taxonomy in the context of contemporary systematic data (англ.) // American Journal of Botany : journal. — 2004. — Vol. 91. — P. 1494—1507.
  6. Dulse: Palmaria palmata. Quality Sea Veg. Дата обращения 28 июня 2007. Архивировано 2 марта 2012 года.
  7. 1 2 Блинова К. Ф. и др.  (недоступная ссылка) Ботанико-фармакогностический словарь: Справ. пособие / Под ред. К. Ф. Блиновой, Г. П. Яковлева. — М.: Высш. шк., 1990. — С. 75. — ISBN 5-06-000085-0.
  8. T. F. Mumford & A. Muira. Porphyra as food: cultivation and economics // Algae and Human Affairs / C. A. Lembi & J. Waaland. — Cambridge University Press, Cambridge, 1988. — ISBN ISBN 0-521-32115-8.

Литература

  • Белякова Г. А., Дьяков Ю. Т., Тарасов К. Л.  Ботаника: в 4 т. Т. 2. — М.: Издат. центр «Академия», 2006. — 320 с. — ISBN 978-5-7695-2750-1.
  • Хаусман К., Хюльсман Н., Радек Р.  Протистология / Пер. с англ. С. А. Карпова. Под ред. С. А. Корсуна. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. — 495 с. — ISBN 978-5-87317-662-5.
  • Lee R. E.  Phycology. 4th ed. — New York: Cambridge University Press, 2008. — 561 p. — ISBN 978-0-521-68277-0.