Отдел Бурые водоросли (Phaeophyta)

К отделу бурых водорослей (около 1500 видов) относятся макроскопические водоросли, внешним признаком которых служит желтовато-бурая окраска их слоевищ, обусловленная наличием желтых и бурых пигментов. Преимущественно дисковидные хлоропласты содержат хлорофиллы а и с, каротины и ксантофиллы.

Запасные питательные вещества - ламинарин, маннит (сахароспирт), в небольших количествах - жир. Оболочки клеток снаружи ослизняющиеся - пектиновые, внутренний слой - целлюлоза.

Тип структуры таллома бурых водорослей преимущественно пластинчатый. Слоевища бурых водорослей бывают размером от нескольких десятков микрометров до десятков метров (макроцистис – до 50 м).

У высокоорганизованных форм талломы дифференцированы и напоминают цветковые растения. Некоторые крупные представители имеют воздушные пузыри.

Все бурые водоросли растут прикрепленными к грунту или другим водорослям. Для прикрепления они формируют ризоиды или базальный диск.

У бурых водорослей встречаются все основные типы размножения – вегетативное, бесполое и половое.

Вегетативное размножение происходит при случайном отделении ветвей от слоевища, у этих ветвей не образуются органы прикрепления и не формируются органы бесполого и полового размножения.

Бесполое размножение осуществляется зооспорами (есть виды, размножающиеся моно- или тетраспорами).

Половой процесс изогамный, гетерогамный и оогамный.

Все бурые водоросли, за исключением фукусовых, имеют чередование поколений; на бесполом поколении (спорофите) в зооспорангиях (или тетраспорангиях) после редукционного деления образуются зооспоры (или тетраспоры); из них вырастают гаплоидные половые растения (гаметофиты) раздельнополые или обоеполые.

После оплодотворения зигота без периода покоя развивается в новое бесполое диплоидное растение (спорофит).

У фукусовых вся жизнь водоросли происходит в диплоидной фазе, гаплоидны лишь сперматозоиды и яйцеклетки, перед образованием которых происходит редукционное деление.

Ламинария (Laminaria) «морская капуста»

Широко распространены в северных морях. Таллом расчленен на листовую пластинку, ствол и ризоиды. Встречается по вертикали от поверхности моря до глубины 200 м.

Зрелый спорофит ламинарии — диплоидное растение (2n) длиной от 0,5 до 6 и более метров. Слоевище ламинарии имеет одну или несколько листоподобных пластинок, располагающихся на простом или разветвленном "стволе", прикрепленном к субстрату ризоидами.

На поверхности пластинок формируются зооспорангии, в которых в результате мейотического деления образуются гаплоидные (1n) зооспоры с двумя неравными жгутиками.

Они прорастают в микроскопические нитчатые двудомные гаметофиты, на которых образуются половые органы, антеридии и оогонии. Половой процесс оогамный. В оогониях и антеридиях образуется по одной гамете.

Из зиготы без периода покоя развивается диплоидный спорофит (рис. 32).

Рис. 32. Размножение ламинарии (Laminaria)

Макроцистис (Macrocystis) (рис. 33)

Водоросль растет на глубине 10-20 м и имеет ствол многократно разветвленный до 50-60 м длиной. Перед каждой пластинкой ветвь обычно расширена в грушевидный воздушный пузырь. Благодаря воздушным пузырям и длинным ветвям основная часть слоевища макроцистиса плавает у поверхности моря.

В слоевище макроцистиса в ходе эволюции появились ситовидные трубки, сходные с имеющимися у сосудистых растений.

Растет это растение очень быстро, давая большое количество добываемой биомассы, за сутки слоевище водоросли вырастает на 0,5 м.

Из видов макроцистис добывают особую группу веществ – альгинаты – слизистые межклеточные вещества. Они широко используются как загущающие агенты или стабилизаторы коллоидов в пищевой, текстильной, косметической, фармацевтической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также при сварке. Макроцистис может давать несколько урожаев в год.

Рис. 33. Макроцистис (Macrocystis)

Нереоцистис (Nereocystis) (рис. 34)

Имеет довольно причудливую форму: длинный тонкий ствол до 15-25 м заканчивается крупным пузырем-набалдашником диаметром 12-20 см, от которого расходятся в разные стороны широкие пластины - «листья» (до 9 м). Всего таких пластин 24-40. Растет нереоцистис на глубине до 20 м, при этом верхняя часть ствола с пузырем плавает у поверхности. Нереоцистис, несмотря на свои внушительные размеры – однолетник.

Каждый год новые растения укореняются среди камней, вытягиваются в длину на 30-50 метров, и выбрасывают в воду до 5 триллионов спор, после чего растения погибают.

Рис. 34. Нереоцистис (Nereocystis)

Фукус (Fucus ) (рис. 35)

Саргассум(Sargassum) (рис. 36)

Слоевище в виде кустов, прикрепляющихся конической подошвой. Стволик и подошва многолетние. Стволик разной длины, от верхней его части отходят длинные основные ветви, в свою очередь обильно разветвленные. От ветвей всех порядков берут начало листообразные пластины с четко выраженным средним ребром или без него. Воздушные пузыри образуются на специальных веточках, расположенных в пазухах листовидных пластин.

Представители распространены в основном в тропических и субтропических морях. Саргассум используют для получения альгинатов, отдельные виды с нежесткими листьями используют в пищу. В Саргассовом море плавают два вида саргассума, которые размножаются вегетативно и не имеют органов прикрепления.

Рис. 36. Саргассум (Sargassum)