Какие бывают водоросли. Водоросли: виды, особенности и значение для экосистем и человека

Что такое водоросли. Какие бывают виды водорослей. Где обитают водоросли. Как размножаются водоросли. Какую пользу приносят водоросли. Как человек использует водоросли.

Что такое водоросли

Водоросли — это разнообразная группа фотосинтезирующих организмов, обитающих преимущественно в водной среде. Они относятся к низшим растениям и не имеют настоящих тканей и органов. Размеры водорослей варьируются от микроскопических одноклеточных форм до гигантских многоклеточных талломов длиной в десятки метров.

Основные особенности водорослей:

• Способность к фотосинтезу
• Отсутствие настоящих тканей и органов
• Обитание преимущественно в водной среде
• Большое разнообразие форм и размеров
• Наличие хлорофилла и других пигментов

Классификация водорослей

Водоросли делятся на несколько крупных групп:

Зеленые водоросли

Зеленые водоросли — одна из самых многочисленных и разнообразных групп. Они содержат хлорофилл a и b, придающий им характерный зеленый цвет. Зеленые водоросли считаются предками высших растений.

Красные водоросли

Красные водоросли получили свое название из-за наличия красного пигмента фикоэритрина. Они обитают преимущественно в морях на больших глубинах. Многие виды имеют известковый скелет.

Бурые водоросли

Бурые водоросли — крупные многоклеточные морские водоросли. Их бурая окраска обусловлена наличием пигмента фукоксантина. К бурым водорослям относятся такие известные виды как ламинария (морская капуста) и фукус.

Диатомовые водоросли

Диатомовые водоросли — одноклеточные микроскопические организмы, имеющие кремнеземный панцирь. Они составляют значительную часть планктона и играют важную роль в круговороте веществ в водоемах.

Где обитают водоросли

Водоросли встречаются в самых разнообразных местообитаниях:

• Моря и океаны
• Пресные водоемы — реки, озера, пруды
• Почва
• Снег и лед
• Горячие источники
• На камнях и коре деревьев

Наибольшее разнообразие водорослей наблюдается в морях и океанах. В пресных водоемах преобладают зеленые и диатомовые водоросли. Некоторые виды способны жить в экстремальных условиях — в горячих источниках или на снегу и льду.

Строение водорослей

Водоросли имеют относительно простое строение по сравнению с высшими растениями:

• Одноклеточные формы состоят из одной клетки, выполняющей все жизненные функции
• Многоклеточные водоросли образуют таллом — тело, не разделенное на настоящие ткани и органы
• Клетки водорослей содержат хлоропласты с хлорофиллом и другими пигментами
• У некоторых видов есть жгутики для передвижения
• Многие водоросли имеют слизистые оболочки или панцири

Как размножаются водоросли

Водоросли способны размножаться различными способами:

Бесполое размножение

• Деление клетки надвое
• Образование спор
• Фрагментация таллома

Половое размножение

• Слияние гамет
• Конъюгация (слияние вегетативных клеток)

Многие водоросли способны чередовать бесполое и половое размножение в зависимости от условий среды. Это позволяет им быстро наращивать численность при благоприятных условиях и поддерживать генетическое разнообразие.

Значение водорослей в природе

Водоросли играют важнейшую роль в функционировании водных и наземных экосистем:

• Являются основными производителями органического вещества и кислорода в водоемах
• Служат пищей для многих водных животных
• Участвуют в круговороте веществ
• Формируют среду обитания для других организмов
• Очищают воду, поглощая биогенные элементы

По некоторым оценкам, водоросли производят до 70% кислорода на планете. Они лежат в основе большинства пищевых цепей в водных экосистемах.

Использование водорослей человеком

Люди нашли множество способов применения водорослей:

В пищевой промышленности

• Непосредственно в пищу (морская капуста, нори)
• Для получения пищевых добавок (агар-агар, каррагинан)
• Как источник витаминов и микроэлементов

В медицине и косметологии

• Для производства лекарств и БАДов
• В составе косметических средств
• Как сырье для получения йода

В сельском хозяйстве

• В качестве удобрений
• Как корм для животных

В энергетике

• Для производства биотоплива

Водоросли обладают огромным потенциалом для использования в различных отраслях. Ведутся активные исследования по расширению сфер их применения.

Экологические проблемы, связанные с водорослями

Несмотря на огромную пользу, водоросли могут создавать и некоторые проблемы:

Цветение воды

При избытке биогенных элементов в водоемах может происходить массовое размножение микроводорослей — цветение воды. Это приводит к ухудшению качества воды, гибели рыб и других организмов.

Зарастание водоемов

Чрезмерное развитие высших водных растений и макроводорослей вызывает зарастание водоемов, что затрудняет их использование.

Токсичные виды

Некоторые виды водорослей способны выделять токсичные вещества, опасные для животных и человека.

Для решения этих проблем необходимо контролировать поступление биогенных элементов в водоемы и разрабатывать методы управления численностью водорослей.

Интересные факты о водорослях

• Самая крупная известная водоросль — бурая водоросль макроцистис, достигающая длины 60 м
• Некоторые виды красных водорослей способны жить на глубине до 270 м
• Диатомовые водоросли имеют панцирь из кремнезема, который сохраняется после их отмирания
• Водоросли могут образовывать симбиоз с грибами, формируя лишайники
• Сине-зеленые водоросли (цианобактерии) — одни из древнейших организмов на Земле, существующие уже около 3,5 млрд лет

Водоросли — удивительно разнообразная и важная группа организмов, играющая ключевую роль в функционировании биосферы. Их изучение открывает новые возможности для решения экологических, энергетических и продовольственных проблем человечества.

Водоросли и виды водорослей | Контроль естественных водорослей

Опубликовано 30. апреля 201913. января 2020 Автор: ru

Есть тысячи видов водорослей. В классической классификации водорослей хлоромонадофитовые  желто-зеленые водоросли, золотые водоросли, диатомовые и бурые водоросли относятся  к группе охрофитовых водорослей. 

Зеленые водоросли

Спирогира -спиральные водоросли (Sphaerocysti) к ним относятся также нитевидные водоросли, образующие светло-зелёную водорослевую вату, очень распространены в прудах.

Через газ в пузырях, зеленые водоросли дрейфуют по поверхности и образуют пенный ковер.

Сине-зеленые водоросли

Циановые бактерии не являются водорослями, а бактериями, которые на первый взгляд похожи на водоросли и которые общепринято относятся к водорослям.  При эвтрофикации (избыток питательных веществ в воде) водоросли разрастаются массивные цветения по всей поверхности водоема.

Синие водоросли в озере образуют жирную пленку на водной поверхности.

Бурые водоросли

Бурые водоросли (лат. Phaeophyceae) выглядят имеет коричневый цвет и форму
разветвленную форму нитей в садовом пруду,часто встречаются на растениях и камнях в пресной воде

Бурые водоросли скапливаются на камнях в мелководных местах 

Бурые водоросли в соленой воде выглядят совершенно по другому у них  большие листья и  длинные нити до 100 мм, которыми они держатся в почве. Бурые водоросли в море обитают в холодных регионах.

Диатомовые водоросли

Диатомовые водоросли (лат.Bacillariophyta)это группа водорослей, отличающаяся наличием у клеток своеобразного «панциря». Диатомовые водоросли состоят преимущественно из диоксида кремния (SiO2), а он имеет свойство быть очень твердым и устойчив к химическим веществам.

Атомы (250X) являются одним из видов микро-водорослей. Существует более 100 тыс. различных видов. Фото: Кевин

Более подробную информацию о различных видах водорослей:

• Хлорелла и Спирулина водоросли в качестве пищевой добавки для людей
• Желто-зеленые водоросли (Xantophyta): обитают в пресной воде
• Золотистые водоросли (Chrysophyta):редко морские, обитают преимущественно в пресной воде
• Красные водоросли (Rhodophyta ): обитают преимущественно в прибрежной зоне моря или морских аквариумах
• Зеленые водоросли (Chlorophyta): море, пресная вода, на земле живущие водоросли, нитевидные водоросли

Клетка водорослей Спирогира под микроскопом

Эти фотографии были сделаны с помощью оптического микроскопа с 400 кратным увеличением.

• Здоровая Спирогира
• Спирогира через 14 дней после обработки: клеточная структура клеток сильно повреждена
• Спирогира через 21 день после обработки: многие клетки мертвы

G-Sonic-50 S для больших прудов

Акустические сигналы посылаются под водой и входит в резонансную вибрацию с клетками водорослей . Водоросли погибают полностью и естественно в течение нескольких недель.

Другие виды водорослей под микроскопом

Источник изображения NERC CEH 

• Fragilaria Crotonensis
• Mougeota
• Navicula
• Oedogonium
• Rhizoclonium
• Spirogyra
• Tribonema
• Zygnema
• Amphora
• Anabaena
• Cladophora
• Closterium
• Coleochaete
• Cosmarium
• Cymbella

Дополнительная информация

• Водоросли в пресной воде
• Сравнение водорослей убийца
• Оптимальный уровень воды, против водорослей

Spread the love

РубрикиRU, морские водорослиМеткибурые водоросли, виды водорослей, гальковые водоросли, зелёные водоросли

8 невероятно полезных морских растений

Консервированная ламинария, более известная как морская капуста — всем известный в нашей стране еще с советских времен «суперфуд». Но поклонников у этого продукта находилось не много, поэтому для большинства из нас знакомство с богатым миром водорослей на этом и заканчивалось. А зря, ведь пользу водорослей трудно преувеличить, их разнообразие поражает, а богатство их применения в кулинарии нам еще предстоит для себя открыть.

Купить водоросли можно в специальном разделе нашего интернет-магазина.

Водоросли — примерно такое же широкое понятие, как трава. Оно включает в себя множество видов морских растений, часть из которых давно получили широкую известность и «на суше» — в кулинарии и медицине. На берегах Азии водоросли употребляют в еду с древнейших времен, а в Европу эти растения начали пробираться с XVI-XVII веков.

Выделяют три большие группы водорослей: красные, бурые и зеленые. Их употребляют и в качестве самостоятельного блюда, и как ключевой ингредиент многих блюд, и просто как приправу. Поэтому внедрить их в свое повседневное меню проще, чем кажется, при этом даже небольшое их количество на регулярной основе существенно оздоровит ваш рацион.

Водоросли обладают невероятными для растений полезными свойствами, помогают укрепить иммунитет и поправить здоровье, а блюдам добавляют уникальный ни с чем не сравнимый вкус. Любые водоросли — богатый источник йода, важнейшего для нас микроэлемента, от дефицита которого мы часто страдаем. Но каждый из видов обладает и своими уникальными свойствами и особенностями употребления.

Давайте разберемся, какие бывают водоросли, как их есть и что в них есть уникального. Для нашего обзора мы взяли только самые распространенные у нас виды водорослей, которые легко можно найти в продаже.

Ламинария (морская капуста)

Ламинарии растут на глубине 4-10 метров в местах с постоянным течением, создавая нечто наподобие пояса, а максимальная длина может достигать 20 метров. Абсолютным лидером по добыче ламинарии является Япония, а самым лучшим местом обитания признано Охотское море. Ламинария относится к виду бурых водорослей и насчитывает более 30 подвидов.

Польза морской капусты

Эти водоросли содержат в себе витамины группы В, А, С, D, E, R, PP, богаты не только йодом, но и обширным списком других микроэлементов, среди которых ванадий — уникальный минерал, снижающий уровень холестерина. Интересно, что набор минералов в ламинарии очень схож по составу с нашей кровью.

Морская капуста за счет рекордного содержания йода полезна для щитовидной железы, а также для профилактики эндокринных заболеваний. Витамин К снижает свертываемость крови, что предупреждает развитие инсультов, инфарктов и проблем с сосудами. Большое количество витамина С помогает реабилитироваться тканям после радиооблучения, улучшает метаболизм и регулирует водно-солевой баланс.

Как употреблять морскую капусту?

В кулинарии морская капуста используется не только в свежем виде, но и в сушеном, маринованном, консервированном и термически обработанном. Из этих водорослей готовят супы, салаты, сладости и даже хлеб. Лучше всего в пищу употреблять сушеную или свежую капусту, так как в них не происходит никаких процессов, снижающих полезные свойства.

Сушеную капусту замачивают на несколько часов в большом количестве холодной воды, после чего ее можно использовать, например, для приготовления салата или потушить с мясом.

Свежую капусту необходимо тщательно промыть, оставив ненадолго в воде, чтобы мелкие песчинки и нежелательные примеси осели на дно посуды. После чего промыть под проточной водой, и она готова к употреблению.

Нори

Первое упоминание нори датируется VIII веком и изначально использовался в японской кухне в виде пасты. Привычный для нас вид «бумаги» нори приобрел только в XVII веке.

Нори — это бурые водоросли длиной около 25 см и шириной не более 5 см. Их добывают в Японии, Корее и Китае. Выловленные водоросли измельчают и сушат на сетке, благодаря чему они напоминают зеленую бумагу.

Польза водорослей нори

Химический состав этих водорослей богат кальцием и фосфором, что благотворно влияет на костную систему и служит профилактикой атеросклероза. Витамины А и С поддерживают иммунитет и помогают выводить шлаки и токсины. Нори обладает противовоспалительным и антибактериальным эффектами при регулярном использовании. А за счет растительного протеина и белка нори часто используют в составе БАДов.

Как употреблять водоросли нори?

Традиционно нори используют в приготовлении роллов и суши. Также в измельченном виде добавляют к лапше или рису. А крупно нарезанные пластины можно встретить в виде полезных чипсов.

С нори готовят салаты и супы, что придает блюдам тонкий морской аромат. Так как перед употреблением пластинки прогревают на огне, водоросли приобретают легкий дымный аромат.

Вакаме

Эти бурые водоросли растут на подводных скалах и могут достигать длины в 2 метра. До 90-х годов XX в основном произрастали в северных водах Японии, Китая и Кореи, но сейчас их можно встретить и у теплых берегов Италии, Испании, США, Австралии и Аргентины.

Польза вакаме

В вакаме содержится очень большое количество кальция — главного строительного элемента костной ткани. Наличие в составе омега-3-кислоты способствует сжиганию жира и улучшает состояние волос, ногтей и кожи.

Регулярное употребление способствует очищению крови, профилактике заболеваний щитовидной железы и даже помогает бороться с депрессией и упадком сил.

Водоросли вакаме содержат большое количество витаминов (А,С, Е, В, РР, К, бета-каротин) и минералов (железо, цинк, фосфор, магний, марганец, кальций, натрий, калий), аминокислоты, олеиновую и линолевую кислоты.

Как употреблять вакаме?

Вакаме встречается в свежем, сушеном и маринованном виде. Несомненно, свежие водоросли сохраняют больше полезных свойств, но и в сухом продукте их содержание не намного меньше. Вакаме обладает сладковатым привкусом, чем-то напоминающим шпинат. Эту съедобную водоросль используют в приготовлении салата, мисо супа и салата Чука.

Высушенные вакаме рекомендуют замочить в теплой воде для размягчения, при этом растение увеличивает в размере в среднем в 3-4 раза. Эти водоросли весьма привередливы к тепловой обработке, поэтому в супы и тушеное мясо измельченные листья добавляют за несколько минут до окончания приготовления.

Комбу (даши)

Водоросли комбу, из которых готовят бульон даши, произрастают у берегов Японии и Корейского полуострова. Первые упоминания о комбу датируются VIII веком — они были традиционной едой региона Тохоку.

Комбу относится к бурым водорослям и достигает длины 20 метров. В этом гиганте содержится большое количество глутаминовой кислоты — природного усилителя вкуса. Благодаря комбу в мире стал известен пятый вкус (кроме соленого, сладкого, горького, кислого) — умами.

Богатый минералами, витаминами и растительной клетчаткой, комбу является незаменимым ингредиентом в вегетарианской кухне.

Как употреблять водоросли комбу?

Листья комбу в сушеном виде нужно размачивать в чистой холодной воде несколько часов. Свежие листья применяют после промывки сразу же, добавляя в супы для получения ароматного бульона. Для салатов комбу нарезают тонкими длинными полосками и обязательно приправляют соевым соусом: считается, что так эти водоросли максимально раскрывают вкус.

Хиджики (хидзики)

Водоросли хиджики добывают в теплых водах Тихого океана и используют в кулинарии с древнейших времен. Сейчас основным производителем является Южная Корея.

Польза водорослей хиджики

Метровые бурые водоросли содержат в себе калий, магний и фукоксантин. Именно поэтому они показаны при гипертонии и заболевания сосудов. Их едят для снижения риска возникновения злокачественных опухолей и для профилактики запоров. Хиджики богаты клетчаткой и витамином А, что благотворно влияет на состояние кожи.

Как употреблять водоросли хиджики?

В пищу используют в основном листья хиджики, так как стебли дают новые побеги после сбора «урожая». С одного растения водоросли можно срезать до 7 лет.

Экспортируют их исключительном в сушеном виде. Для приготовления замачивают в воде около часа. Из хиджики готовят салаты, тушат с мясом или фасолью. Блюдо приобретает насыщенный морской аромат и сладковатый привкус.

Морской виноград

Эта зеленая водоросль добывается у берегов острова Окинава. Морской виноград напоминает гроздья винограда сухопутного, только в миниатюре.

Польза морского винограда

Морской виноград содержит в себе кальций, магний, железо, медь и йод, богат аминокислотами и микроэлементами. Натрий в составе растения улучшает работу мочеполовой и нервной системы, а медь улучшает настроение и снижает риск возникновения депрессии. Съедобная водоросль обладает противогрибковым и антибактериальным эффектом, а также прекрасно очищает организм от токсинов.

Как употреблять морской виноград?

Морской виноград называют «зеленой икрой», так как шарики растения лопаются во рту, подобно икре рыб. Его используют в салатах, как приправу, для украшения блюд. Продают его в консервированном или сушеном виде. В последнем случае его следует перед употреблением замочить в воде. Имеет солоноватый вкус с легким морским ароматом.

Спирулина

Спирулина представляет собой тонкие нитевидные пресноводные водоросли, которые относятся к цианобактериям и имеют микроскопический размер, поэтому используется в качестве порошка. Добывается в Центральной Африке и Мексике.

Польза спирулины

Спирулина содержит в себе большое количество белка, витамины группы В, А, РР, множество минералов и фолиевую кислоту, которая благотворно влияет на репродуктивную систему и замедляет старение кожи.

Как употреблять спирулину?

Так как спирулина используется только в виде порошка, ее выпускают в таблетках и в составе некоторых БАДов. Порошок можно добавлять в салаты, напитки или йогурты. Рекомендуемая норма потребления — не более 10 г в сутки.

Фукус

Это бурые прибрежные водоросли, «проживающие» в Северном Ледовитом и в Атлантическом океанах.

Польза фукуса

Помимо витаминов, минералов и важных микроэлементов, фукус содержит в себе полиненасыщенные жирные кислоты и фукоидан, обладающий противовирусным, иммуномодулирующим и противовоспалительным действиями. Фукус благотворно влияет на работу щитовидной железы. Это помогает в борьбе с лишним весом, который вызван гормональными сбоями.

Как употреблять фукус?

Фукус используют в фармацевтике, косметологии и в качестве БАДов. В кулинарии применяют как специю, а также готовят из свежих листьев салаты. Имеет приятный солоноватый вкус и прекрасно гармонирует с рыбой и рисом.

Что такое водоросли? | Живая наука

Живая наука поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Водоросли могут стать пищей и топливом будущего.
(Изображение предоставлено: Богдан Ионеску, Шаттерсток)

Водоросли представляют собой разнообразную группу водных организмов, обладающих способностью к фотосинтезу. Некоторые водоросли знакомы большинству людей; например, морские водоросли (такие как ламинария или фитопланктон), прудовая пена или цветение водорослей в озерах. Однако существует огромный и разнообразный мир водорослей, которые не только полезны для нас, но и имеют решающее значение для нашего существования.

Определение

Термин «водоросли» охватывает множество различных организмов, способных производить кислород посредством фотосинтеза (процесс сбора световой энергии солнца для производства углеводов). Эти организмы не обязательно являются близкородственными. Однако некоторые черты объединяют их, отличая при этом от другой большой группы фотосинтезирующих организмов — наземных растений.

Во-первых, водоросли не так высоко дифференцированы, как растения, согласно авторам «Водорослей: анатомия, биохимия и биотехнология, 2-е изд.». (CRC Press, 2014). Другими словами, у них отсутствуют настоящие корни, стебли и листья, а также сосудистая система для циркуляции воды и питательных веществ по телу. Во-вторых, согласно статье 2014 года, опубликованной в журнале Current Biology, многие водоросли являются одноклеточными. Они также встречаются в различных формах и размерах. Они могут существовать в виде одиночных микроскопических клеток; они могут быть макроскопическими и многоклеточными; живут колониями; или принять лиственный вид, как в случае водорослей, таких как гигантские водоросли. Диаметр пикопланктона составляет от 0,2 до 2 микрометров, а длина листьев гигантских водорослей достигает 60 метров. Наконец, водоросли встречаются в различных водных средах обитания, как пресноводных, так и соленых.

В силу этих характеристик общий термин «водоросли» включает прокариотические организмы — цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, — а также эукариотические организмы (все другие виды водорослей). «Поскольку «водоросли» не образуют естественную группу, которая произошла от общего предка, включение цианобактерий в неформальную группу «водоросли» является обычным явлением», — говорит Линда Грэм, профессор ботаники из Университета Висконсин-Мэдисон. «Термин «эукариотические водоросли» исключает цианобактерии». Интересно также отметить, что хлоропласты, являющиеся местом фотосинтеза у наземных растений, являются адаптированными формами цианобактерий. По данным Музея палеонтологии Калифорнийского университета, эти ранние цианобактерии были поглощены клетками примитивных растений где-то в конце протерозоя или в раннем кембрийском периоде.

(Прокариоты включают бактерии и археи. Это более простые организмы без организованной клеточной структуры, и их ДНК свободно плавает в виде запутанной массы в цитоплазме. С другой стороны, эукариоты — это все другие живые организмы: протисты, растения, грибы. Что такое Протисты и животные. Их клетки более организованы. У них есть структуры, называемые органеллами, для выполнения ряда клеточных функций, а их ДНК находится в центральном отделе, называемом ядром.)

Общие характеристики

Среда обитания

Большинство водорослей живут в водной среде обитания (Current Biology, 2014). Тем не менее, слово «водный» почти не может охватить разнообразие этих мест обитания. Эти организмы могут процветать в пресноводных озерах или в соленых океанах. Они также могут выдерживать различные температуры, концентрации кислорода или углекислого газа, кислотность и мутность. Например, гигантские водоросли встречаются на глубине более 200 метров под полярными ледяными щитами, согласно «Водорослям», в то время как одноклеточные виды зеленых водорослей 9Согласно обзорной статье 2005 года, опубликованной в журнале Saline Systems, 0023 Dunaliella salina встречается в очень соленой или гиперсоленой среде, такой как Мертвое море. Свободно плавающие, в основном одноклеточные водоросли, обитающие в освещенных областях воды, известны как планктонные. Те, которые прилипают к поверхности, известны как бентосные водоросли. Такие водоросли растут на иле, камнях, других водорослях и растениях или животных, согласно «Водорослям».

Водоросли также способны выживать на суше. Некоторые неожиданные места, где они растут, — это стволы деревьев, мех животных, сугробы, горячие источники (согласно «Водорослям») и в почве, включая корки пустыни (Current Biology, 2014).

В основном водоросли живут независимо друг от друга в различных формах роста (отдельные клетки, колонии и т. д.), но они также могут вступать в симбиотические отношения с различными нефотосинтезирующими организмами, включая инфузорий, губок, моллюсков и грибов (например, лишайники). Одним из преимуществ таких взаимоотношений является то, что они позволяют водорослям расширять горизонты своего обитания.

Питание

Как правило, водоросли способны к фотосинтезу и производят собственное питание, используя световую энергию солнца и углекислый газ для производства углеводов и кислорода. Другими словами, большинство водорослей являются автотрофами или, точнее, фотоавтотрофами (что отражает их использование энергии света для производства питательных веществ).

Однако существуют определенные виды водорослей, которым необходимо получать питание исключительно из внешних источников; то есть они гетеротрофны. Такие виды применяют различные гетеротрофные стратегии для получения питательных веществ из органических материалов (углеродсодержащих соединений, таких как углеводы, белки и жиры). Осмотрофия — это поглощение растворенных веществ, а фаготрофия включает поглощение бактерий или другой подобной добычи. Другим водорослям, известным как ауксотрофы, необходимо получать только основные витамины, такие как B ₁₂ комплексные или жирные кислоты (согласно «Водоросли»).

Согласно авторам «Водорослей», широко признано, что пищевые стратегии водорослей существуют в спектре, сочетающем фотоавтотрофию и гетеротрофию. Эта способность известна как миксотрофия.

Размножение

Водоросли способны размножаться бесполым или вегетативным путем, а также половым путем.

По мнению авторов «Водорослей», бесполое размножение предполагает образование подвижной споры, в то время как вегетативные способы включают простое деление клеток (митоз) с получением идентичного потомства и фрагментацию колонии. Половое размножение включает объединение гамет (производящихся индивидуально у каждого родителя в результате мейоза).

Цветение водорослей в Северной Каролине, регионе страны, оборудованном для широкомасштабного роста водорослей. (Изображение предоставлено Ильдаром Сагдеевым через PNNL)

Классификация

Цианобактерии

Их также называют сине-зелеными водорослями. Хотя они способны проводить фотосинтез с выработкой кислорода и живут во многих из тех же сред, что и эукариотические водоросли, цианобактерии являются грамотрицательными бактериями и, следовательно, являются прокариотами. Они также способны самостоятельно проводить фиксацию азота, процесс преобразования атмосферного азота в пригодные для использования формы элемента, такие как аммиак.

Префикс «циано» означает синий. Эти бактерии имеют пигменты, которые поглощают определенные длины волн света и придают им характерные цвета. Многие цианобактерии имеют синий пигмент фикоцианин, светособирающий пигмент (он поглощает красные длины волн света). Все цианобактерии имеют ту или иную форму зеленого пигмента хлорофилла, который отвечает за сбор энергии света в процессе фотосинтеза (Current Biology, 2014). Некоторые другие также имеют красный пигмент фикоэритрин, который поглощает свет зеленой областью и придает бактериям розовый или красный цвет.

Эукариотические водоросли

Эукариотические водоросли полифилетичны, что означает, что они не произошли от одного общего предка. Это ясно продемонстрировано в нашем нынешнем понимании древа жизни — генеалогического древа всех живых организмов, организованных их различными эволюционными отношениями. Эукариотические водоросли распространены среди многих различных групп или основных ветвей дерева.

В обзорной статье 2014 года, опубликованной в журнале Cold Spring Harbour Perspectives in Biology, автор Фабьен Бурки перечисляет пять супергрупп эукариотических организмов: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida и SAR (в которую входят три группы: Stramenopiles, Alveolata и Rhizaria).

Archaeplastida включает растения и различные фотосинтезирующие виды водорослей, такие как хлорофиты (подгруппа зеленых водорослей), харофиты (главным образом пресноводные зеленые водоросли) и глаукоцистофиты (одноклеточные пресноводные водоросли). Хлорофиты — это зеленые водоросли, которые обычно образуют партнерские отношения лишайников с грибами.

Динофлагелляты обитают в альвеолатах. Это прежде всего одноклеточные морские и пресноводные организмы. Многие динофлагелляты утратили свои пластиды — место фотосинтеза — в ходе эволюции и стали фаготропными или живут как паразиты. Среди Alveolata, Excavata, Rhizaria и Chromista встречаются и другие виды водорослей (Current Biology, 2014).

Важность

Вероятно, самым важным вкладом водорослей в нашу окружающую среду и благополучие является выработка кислорода посредством фотосинтеза. «Водоросли незаменимы, потому что они производят примерно половину кислорода в атмосфере Земли», — сказал Грэм LiveScience.

Согласно обзорной статье 2010 года, опубликованной в журнале Biofuels, нефть частично получают из залежей древних водорослей. «Некоторые очень старые нефтяные месторождения приписываются цианобактериям, хотя личность производителей до сих пор неизвестна», — сказал Грэм. «Молодые залежи нефти, вероятно, возникли из эукариотических морских зеленых водорослей, кокколитофоридов и другого микроскопического морского фитопланктона». Эти залежи нефти являются ограниченным ресурсом и постепенно истощаются по мере использования человеком. В результате исследователи ищут возобновляемые альтернативы.

Биотопливо из водорослей является многообещающей заменой ископаемого топлива. Все водоросли обладают способностью производить масла, богатые энергией, а некоторые виды микроводорослей естественным образом накапливают высокие уровни масла в своей сухой массе. Более того, водоросли встречаются в разнообразных средах обитания и могут быстро размножаться. Они также эффективно используют углекислый газ. «Водоросли помогают поддерживать стабильный уровень углекислого газа в атмосфере, накапливая [газ] в органических материалах, включая месторождения нефти и неорганические карбонатные породы», — сказал Грэм. Зеленые водоросли, диатомовые водоросли и цианобактерии — это лишь некоторые из видов микроводорослей, которые считаются подходящими кандидатами для производства биотоплива (Biofuels, 2010).

Цветение водорослей

Водоросли в виде цветения водорослей имеют плохую репутацию за создание токсичных условий в океанах и озерах. По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), «цветение водорослей» относится к безудержному росту определенных микроводорослей, что, в свою очередь, приводит к выработке токсинов, нарушению естественных водных экосистем и увеличению затрат на очистку воды. Цветы приобретают цвет содержащихся в них водорослей. Грэм утверждает, что основными производителями токсинов в океанах являются некоторые динофлагелляты и диатомовые водоросли. В пресных водах цианобактерии являются основными производителями токсинов, хотя некоторые эукариотические водоросли также вызывают проблемы. Грэм отмечает, что в естественных условиях водоросли используют токсины, чтобы защитить себя от поедания мелкими животными, и им нужно лишь небольшое количество, чтобы защитить себя.

Основной причиной цветения водорослей является явление, называемое загрязнением питательными веществами. При загрязнении питательными веществами возникает избыток азота и фосфора, что может подтолкнуть водоросли к безудержному росту. Это явление вызвано разнообразной деятельностью человека. По данным Агентства по охране окружающей среды, удобрения, которые мы используем в сельском хозяйстве, и навоз животных богаты азотом, в то время как неправильно очищенные сточные воды содержат много азота и фосфора.

«В обществе распространено мнение, что водоросли вредны и должны быть устранены при каждой возможности. Но это мнение неверно, потому что водоросли производят кислород, рыбу [они являются основным источником пищи для водных организмов], масло и многие другие полезные материалы», — сказал Грэм LiveScience. «Только несколько видов вызывают проблемы, и худший из них — 9.0023 Homo sapiens .»

Дополнительные ресурсы

Апарна Видьясагар — независимый научный журналист, специализирующийся на здравоохранении и науках о жизни. Апарна написал для ряда изданий, в том числе New Scientist, Science, PBS SoCal, Mental Floss и некоторых других. Апарна имеет докторскую степень в области клеточной и молекулярной патологии Университета Висконсин-Мэдисон, а также степень магистра и бакалавра в том же университете.

Водоросли | Определение, характеристики, классификация, примеры и факты

Водоросли «фужер русалки»

Смотреть все медиа

Ключевые люди:

Фердинанд Кон
Сильвия Эрл
Сэр Уильям Джексон Хукер
Натанаэль Прингшейм
Пер Теодор Клев

Похожие темы:

динофлагеллят
водоросли
красные водоросли
зеленые водоросли
фитопланктон

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Что такое водоросли?

Водоросли определяются как группа преимущественно водных, фотосинтезирующих и несущих ядра организмов, у которых отсутствуют настоящие корни, стебли, листья и специализированные многоклеточные репродуктивные структуры растений. Их фотосинтетические пигменты также более разнообразны, чем у растений, и их клетки имеют черты, не встречающиеся у растений и животных.

Какие органоиды содержат водоросли?

Водоросли являются эукариотическими организмами и содержат три типа связанных с двойной мембраной органелл: ядро, хлоропласт и митохондрию. В большинстве клеток водорослей есть только одно ядро, хотя некоторые клетки многоядерные.

Являются ли водоросли токсичными?

Некоторые виды водорослей выделяют токсины, смертельные для рыб, или делают моллюсков и рыб небезопасными для употребления в пищу. Динофлагелляты (таксономически спорные) несут ответственность за красные приливы, которые не только выделяют в воду токсины, которые могут быть смертельными для водных организмов, но также разносятся ветром токсичные клетки, которые могут вызывать проблемы со здоровьем у дышащих воздухом организмов.

Какого размера водоросли?

Размеры водорослей варьируются от пикопланктона диаметром от 0,2 до 2 микрометров (от 0,000008 до 0,000079 дюймов) до гигантских водорослей, длина которых может достигать 60 метров (200 футов).

Чем важны водоросли?

Водоросли производят до половины кислорода в атмосфере Земли, а водоросли помогают удерживать углекислый газ в атмосфере, накапливая его. Водоросли также являются пищей почти для всех водных организмов и имеют важное экономическое значение как источник сырой нефти, а также как источники пищи и ряда фармацевтических и промышленных продуктов для человека.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

водоросли , единственное число водоросли , представители группы преимущественно водных фотосинтезирующих организмов царства Protista. У водорослей много типов жизненных циклов, и они варьируются в размерах от микроскопических видов Micromonas до гигантских водорослей, которые достигают 60 метров (200 футов) в длину. Их фотосинтетические пигменты более разнообразны, чем у растений, а их клетки имеют черты, не встречающиеся у растений и животных. Помимо своей экологической роли в качестве производителей кислорода и кормовой базы почти для всех водных организмов, водоросли имеют важное экономическое значение как источник сырой нефти, а также как источники пищи и ряда фармацевтических и промышленных продуктов для человека. Таксономия водорослей является спорной и подвержена быстрым изменениям по мере открытия новой молекулярной информации. Изучение водорослей называется phycology , а человек, изучающий водоросли, — phycologist.

В этой статье водоросли определяются как эукариотические (ядерные) организмы, которые фотосинтезируют, но лишены специализированных многоклеточных репродуктивных структур растений, которые всегда содержат клетки, производящие фертильные гаметы, окруженные стерильными клетками. У водорослей также отсутствуют настоящие корни, стебли и листья — черты, общие с бессосудистыми низшими растениями (например, мхами, печеночниками и роголистниками). Кроме того, водоросли, рассматриваемые в этой статье, исключают прокариотические (безъядерные) сине-зеленые водоросли (цианобактерии).

Начиная с 1830-х годов, водоросли были разделены на основные группы в зависимости от цвета, например, красные, коричневые и зеленые. Цвета являются отражением различных пигментов хлоропластов, таких как хлорофиллы, каротиноиды и фикобилипротеины. Распознано гораздо больше, чем три группы пигментов, и каждый класс водорослей имеет общий набор типов пигментов, отличный от всех других групп.

Водоросли не имеют близкого родства в эволюционном смысле, и филогения группы еще предстоит определить. Определенные группы водорослей имеют общие черты с простейшими и грибами, которые без наличия хлоропластов и фотосинтеза в качестве разграничивающих признаков затрудняют их отличие от этих организмов. Действительно, некоторые водоросли, по-видимому, имеют более тесную эволюционную связь с простейшими или грибами, чем с другими водорослями.

Викторина «Британника»

Наука наугад Викторина

К какому царству относятся грибы? Какой динозавр был хищником размером с курицу? Проверьте свои знания в области науки с помощью этой викторины.