Водоросли: список разновидностей, их внешний вид, названия, характеристики сред, в которых они существуют

Разнообразие окраски

Объясняется разной глубиной, на которой живут водоросли. Например, красные водоросли, живущие на глубине 200 метров, имеют особые пигменты — каротиноиды и фикобилины, способные даже на таком расстоянии улавливать свет.

Зеленые представители живут на поверхности, и содержат хлорофилл. Бурые содержат фукоксантин, они поглощают синий свет, отчего имеют такой оттенок.

Виды водорослей и характеристики их разновидностей

Водные растения делятся на высшие (Cormobionta) и низшие (Thallobionta). К последним относятся все виды водорослей. Они одни из древнейших представителей флоры. Их главная черта — споровое размножение, а особенность заключается в умении приспосабливаться к различным условиям. Существуют такие виды водорослей, которые способны жить в любой воде: солёной, пресной, грязной, чистой. Но для аквариумистов они становятся большой проблемой, особенно в случае их буйного роста.

Существуют такие виды водорослей, которые способны жить в любой воде: солёной, пресной, грязной, чистой.

Одни водоросли выглядят, как пушистый пучок, другие напоминают расстелившийся ковёр, третьи — слизистое покрытие. Бывают плоские, слоевищные, ветвящиеся, нитчатые культуры. В отличие от высших растений у них нет корней, стеблей и листьев. Их форма, строение и размеры разнообразные. Встречаются виды, которые можно увидеть только под микроскопом. В природной среде растения достигают нескольких метров в длину.

Водоросли, 25000 известных видов…

Водоросли, первые живые организмы на Земле, изначально были одноклеточными и имели голубой цвет. В отличие от будущего растительного мира суши, водоросли не имеют корней, проводящих тканей или репродуктивных органов (они размножаются посредством осмотического обмена). Клетка за клеткой, они растут, питаясь минералами, которыми насыщена морская вода, и постепенно формируя “стебли” и “листья”.

Из всего этого множества примитивных растений, которые относятся к группе таллофитов, используются только 30 разновидностей. Водоросли классифицируются по группам и различаются по цвету, который определяется наличием тех или иных пигментов:

Зеленые водоросли Chlorophyceae
Голубые водоросли Cyanophyceae
Коричневые водоросли Pheophyceae
Красные водоросли Rhodophyceae

Водоросли также различают по размеру:

Макроводоросли имеют обычную для водорослей структуру со специфической морфологией, которая характеризуется наличием таллома.

Микроводоросли (или фитопланктон) – это одноклеточные водоросли.

Водоросли состоят на 75% из органических веществ и на 25% из минеральных.

Диетологи считают водоросли одними из самых полезных и содержательных пищевых добавок в мире.

В 1957 году, в процессе изучения влияния водорослей на организм при коронаротромбозе, доктор Ѕестерман обнаружил, что прием экстракта ламинарии (морской капусты) после плотного обеда помогает нейтрализовать жиры и холестерин.

Водоросли не только вкусны и питательны, они также используются в качестве источника полезных веществ при различных видах деятельности.

Максимальной биологической активностью обладают водоросли атлантическогоокеана в весеннее время года.. Ламинария собирается на глубине от 5 до 40 метров либо непосредственно аквалангистами, либо с использованием инструмента под названием “скубиду”. Затем водоросли разгружают и подвергают тестированию на контроль качества, что является обязательным перед процедурами переработки, состав которых определяется конечным применением продукта.

Более 8 миллионов тонн водорослей используются по всему миру каждый год:

47% для питания, 43 % для получения фикоколлоида, 7 % для удобрения сельскохозяйственной земли, и, наконец, только 3 % – для медицинских и косметических целей.

Говоря о водорослях с точки зрения питания, стоит заметить, что”Вакаме” (или “Ундария Пиннатифида”) и “Комбу” (различные виды ламинарии, в частности, японская Ламинария) являются наиболее предпочтительными для употребления в пищу на Дальнем Востоке. Практика питания водорослями вошла в нашу жизнь более 10000 лет назад. Водоросли едят по всему миру, но, в основном, в форме специй и приправ.

В промышленности использованием водорослей связано с получением фикоколлоида. Фикоколлоиды и полисахариды, которые содержатся в клеточных стенках водорослей. Полисахариды защищают водоросли от дегидратации, которая происходит в результате постоянного пребывания в соленой среде.

С одной стороны, есть “альгинаты”, полученные из коричневых водорослей, и, с другой стороны, “каррагенан” и “агар”, полученные из красных водорослей. Альгиновая кислота (E 400) используется в основном для получения их солей (Е 401, Е 402 и Е 404). Агар и каррагенан используются в качестве загустителей, например, в кремах.

В медицине, некоторые продукты, содержащие альгинаты, используются для защиты пищевода и желудка. В настоящее время активно ведутся исследования на предмет обнаружения молекул со стимулирующим, антисептическим, антибактериальным, антикоагулянтным, антивирусным или противораковым действием. В экстракте водорослей под названием “Делессерия Сангвинея” найдено антикоагулирующее вещество, а некоторые разновидности, такие, как “Кодиум Томентосум” обладают антибактериальным действием.

Специалисты в области косметики все больше и больше концентрируются на изучении полезных свойств водорослей. Несколько весьма ценных веществ из водорослей уже получено.

В первую очередь, это вспомогательные вещества (например, альгинаты), которые используются в производстве обертываний, масок и гелей, а также стабилизирующих эмульсий. Альгинаты выпускаются в виде сферических капсул и используются для защиты активных компонентов, предрасположенных к быстрому разрушению, чтобы обеспечить их более эффективное воздействие на кожу.

Водоросли также обладают красящими свойствами. Особенно они богаты фикоцианином (пигменты голубого цвета) и фикоэритрином (пигменты красного цвета). Очень важны и антибактериальные свойства водорослей, так как их применение может ограничить содержание синтетических консервантов (например, в креме).

Поразительное открытие: экстракты некоторых водорослей обладают чудесным ароматом! Например, свежие и живительные нотки фукуса можно найти в составе некоторых хорошо известных ароматов. Без сомнений, водоросли являются неисчерпаемым источником вдохновения и креативности косметологов благодаря высокому содержанию активных компонентов.

Самое ценное в этих подводных растениях и несравнимо высокая концентрация минералов и микроэлементов. Более того, научно доказана возможность проникновения этих минералов через кожу. Благодаря этому стимулируются биологические реакции, происходит детоксикация, а клетки кожи насыщаются кислородом и питательными веществами.

Благодаря способностям водорослей сохранять столь высокую концентрацию минералов, они обладают исключительными увлажняющими и восстанавливающими свойствами. Более того, человеческая кожа имеет биологическое родство с морским подводным миром, что гарантирует повышение эффективности воздействия эстетических программ.

Водоросли богаты различными элементами, однако, они защищены клеточными стенками, которые препятствуют проникновению ионов и органических веществ из окружающей среды. ѕоэтому необходимо использовать специальные методы разрыва стенок, не повреждая при этом сами растения.

Микронизация – это воздействие чередующихся изменений давления воздуха и вибрации в циклоне, что приводит к процессам компрессии (сжатия) и декомпрессии. Клетки морских водорослей буквально “взрываются” в такой атмосфере, высвобождая ценное содержимое. Содержание полезных веществ в получившемся порошке в 15 раз выше, чем в первоначальном сырье.

В отличие от машинного измельчения, микронизация не влечет за собой нагревания, которое может уничтожить витамины. В процессе микронизации вырабатывается однородный порошок из морских водорослей, который не раздражает кожу (патент изобретения – 1485766).

После этого открытия микронизированные водоросли стали использоваться в лучших центрах талассотерапии по всему миру благодаря своему благотворному влиянию на суставы, мышцы, кровообращение; лечебному воздействию на определенные виды дерматита; а также препятствующим ожирению свойствам из-за высокого содержани€ йода.

Высокая эффективность микронизированных водорослей в решении проблем современной жизни (переутомление, стресс, бессонница и т.д.) моментально вызвала огромный интерес, что привело к увеличению центров по уходу за телом, использующих морские программы, в крупных городах.

Уникальное лечебно-оздоровительное и косметическое воздействие.

Испытание, проводимые профессорами Гуэлфи и Тоужас, подтвердили, что минералы микронизированных водорослей проникают в кожу и будучи растворенными в воде или при непосредственном нанесении (патент бакалавра медицинских наук 5576 М).

100% натуральный порошок из морских водорослей

Микронизированный порошок Thalgo получен из трех видов морских водорослей, выбранных благодаря их богатому минеральному содержанию и смешанных в особых пропорциях:

Красные водоросли

Отдел красных водорослей, или багрянок, (Rhodophyta) включает более 600 родов и около 4000 видов. Древнейшие красные водоросли, обнаруженные в кембрийских отложениях, имеют возраст около 550 млн лет.

Некоторые систематики выделяют эту группу в отдельное подцарство в царстве растений, поскольку багрянки имеют ряд особенностей, существенно отличающих их от других эукариотических водорослей. В их хроматофорах кроме хлорофиллов a и d и каротиноидов содержится еще ряд водорастворимых пигментов – фикобилинов: фикоэритрины (красные), фикоцианины и аллофикоцианин (синие). В итоге окраска таллома варьирует от малиново-красной (если преобладает фико–эритрин) до голубовато-стальной (при избытке фикоцианина). Запасным полисахаридом красных водорослей является «багрянковый крахмал», зерна которого откладываются в цито–плазме вне хлоропластов. По своей структуре этот полисахарид ближе к амилопектину и гликогену, чем к крахмалу.

Споры и гаметы багрянок лишены жгутиков, а цикл их развития включает не две, как у других водорослей, а три стадии. После слияния гамет из зиготы развивается диплоидный организм (в той или иной, иногда редуцированной, форме) – спорофит, производящий диплоидные же споры. Из этих спор развивается второе диплоидное поколение – спорофит, в клетках которого в определенное время происходит мейоз и образуются гаплоидные споры. Из такой споры развивается третье поколение – гаплоидный гаметофит, производящий гаметы.

Половое размножение

Для водорослей характерно и половое размножение. В процессе полового размножения участвуют две особи, каждая из которых передает свои хромосомы потомку. У одних видов эта передача осуществляется при слиянии содержимого обычных клеток, у других слипаются специальные половые клетки — гаметы.

Одноклеточные водоросли размножаются, как правило, делением. Бесполое размножение водорослей осуществляется также посредством специальных клеток — спор, покрытых оболочкой. Споры многих видов имеют жгутики и способны самостоятельно передвигаться.

Значение водорослей

❖ Значение водорослей:
■ они за счет фотосинтеза продуцируют органические вещества;
■ насыщают воду кислородом и поглощают из нее двуокись углерода;
■ являются пищей для водных животных;
■ являются родоначальниками растений, заселивших сушу;
■ участвовали в образовании горных известняковых и меловых пород, некоторых видов каменного угля и горючих сланцев;
■ зеленые водоросли очищают водоемы, загрязненные органическими отбросами;
■ используются человеком как органические удобрения и кормовые добавки в рацион животных;
■ используются в биохимической, пищевой и парфюмерной промышленности для получения белков, витаминов, спиртов, органических кислот, ацетона, йода, брома, агар-агара (необходим для изготовления мармелада, пастилы, суфле и т.п.), лаков, красителей, клея;
■ многие виды используются в пищу человеком (ламинария, некоторые зеленые и красные водоросли);
■ некоторые виды применяются при лечении рахита, зоба, желудочно-кишечных и других заболеваний;
■ ил из отмерших водорослей (сапропель) используется в грязелечении;
■ могут вызывать «цветение» воды.

■ Особенности строения клетки — цилиндрической формы с хорошо выраженной клеточной стенкой; покрыты пектиновой оболочкой и слизистым чехлом. Хроматофор лентовидный, спирально закрученный. Вакуоль занимает большую часть клетки. Ядро расположено в центре и соединяется тяжами с пристенной цитоплазмой; содержит гаплоидный набор хромосом.

Строение водорослей

Ядерный аппарат клеток эукариотических водорослей варьирует по количеству, форме и размерам ядер, может размещаться центрично или ацентрично. Цитоплазма клеток эукариотических водорослей включая обычные мембранные структуры, а также специфические для определенных групп водорослей органеллы: центриоли, пиреноиды, подвижные ундулиподии (жгутики, гаптонемы) неподвижные отростки – псевдоцилии; фоторецепторные красный глазок или стигмы.

Вакуолярная система водорослей представлена вакуолями различного типа. Сформированы клетки чаще всего центральную вакуоль, а иногда многочисленные мелкие вакуоли с клеточным соком для некоторых водорослей характерные вакуоли с фукозаном (бурые) или с кристаллами гипса (десмидиальные). Для клеток монадного, ризоподиального, пальмелоидного типа характерны осморегулюючи пульсирующие (сократительные) вакуоли, а большинство сине-зеленых водорослей имеет газовые вакуоли (псевдовакуоли).

Покровы клеток водорослей неодинаковы. У большинства есть клеточная стенка, сложенная из аморфного гемицелюлозно-пектинового матрикса, в который погружены фибриллы из молекул целлюлозы или манана и ксилана.

Кроме этого, в состав клеточной стенки водорослей входят соли железа (вольвокс) или кальция (ацетобулярия, харовые, много видов красных), кремнезем (диатомовые водоросли), спорополенин (хлорелла, сценедесмус), протеин, кальция карбонат, хитин (кладофора, едогониум), которые иногда формируют структуру, похожую на панцирь.

У более примитивных водорослей протопласт репродуктивных клеток покрытый только плазмолеммой имеет оригинальные покровы.

Клетки сине-зеленых водорослей, их колонии, трихомы окружены слизистыми обертками или слизистым чехлом. Пластиды В. – хроматофоры – своеобразные по форме, часто имеют стигмы и пиреноиды – полуавтономную белковую систему. Пиреноиды (их бывает от 1 до 10 и более) окружены обкладкой из липидов или углеводов (крахмала, Ламинарин, пирамелону), находятся в центре хлоропласта, под его оболочкой или выступают над поверхностью.

Включениями клетки водорослей являются конечные продукты метаболизма – полифенолы, сферические структуры полифосфатов, белково-глюцидни тела (бурые, красные, зеленые), меланин, цианофицинови гранулы (сине-зеленые), галогенотерпеноиды, алкалоиды, ацетиленовый липид, мышьяк (Hizikia), токсические производные индола (Caulerpa), ацетилена тощо.Вегетативное размножение: простым делением клеток надвое; разрывом Талом на отдельные фрагменты, почкованием слоевища (некоторые виды бурых водорослей) образованием пузырьков (харовые) образованием спор или гормогонии – специальных вегетативных толстостенных клеток, наполненных питательными веществами. Чередование жизненных циклов связано с бесполым (с помощью зооспор, апланоспор, автоспор, акинеты, цист) и половым размножением (по типу изогамии, гетерогамии, автогамия, хологамия, конъюгации).

Фукус

Фукусом называют прибрежные водоросли, живущие в Атлантическом и Северно-Ледовитом океанах. Эти бурые «растения» известны благодаря чрезвычайно богатому минерально-витаминному составу. Только в 10 г фукуса содержится:

железа – как в 1 кг шпината;
йода – как в 11 кг трески;
витамина D – как в 10 кг абрикосов;
витамина А – как в 100 г моркови.

Эта разновидность морской «травы» известна своей способностью выводить токсины, стимулировать кровообращение, улучшать метаболизм минералов. Также фукус можно употреблять в качестве натурального мочегонного средства. Когда исследователи говорят, что морские водоросли по своему химическому составу напоминают человеческую кровь, то в первую очередь имеют в виду фукус пузырчатый. В составе этого продукта ученые нашли уникальное вещество, которое назвали фукоидин. Как оказалось в ходе исследований, это вещество обладает иммуномодулирующими, противоопухолевыми и антивирусными свойствами. Но самое удивительное в том, что фукоидин помогает человеческому организму противостоять ВИЧ-инфекции. Помимо этого, фукус полезен для лечения некоторых болезней опорно-двигательного аппарата и для минерализации костной ткани.

Во многом польза разных видов водорослей сходна, но все же каждая разновидность уникальна, а в некоторых случаях не имеет себе равных среди «сестер».

Эвгленовые водоросли

Эти организмы можно рассмотреть только под микроскопом. Форма клеток эвгленовых водорослей часто эллипсообразная, веретеновидная. Пигменты, такие как хлорофиллы А и В, каротин, ксантофиллы, содержаться в зеленых хроматофорах. Вместо целлюлозной оболочки имеется уплотненный слой цитоплазмы, или панцирь у некоторых видов водорослей.

Движение эвгленовых происходит за счет изменения формы тела и движения жгутика, который отходит от дна тела.

Размножение особей идет за счет продольного деления ее пополам. Живут в пресных, а некоторые формы в солоноватых водоемах.

Золотисто-желтого цвета. В состав фикохризина входят хлорофилл и желтый пигмент. К золотистым водорослям относятся одноклеточные подвижные формы, очень редко неподвижные. Имеют дисковидной или корытообразной формы хроматофоры, которые располагаются по внешнему слою протоплазмы. Оболочка формируется из целлюлозы и пектиновых веществ. Двигаются за счет жгутика. Размножение особей идет за счет продольного деления ее пополам. Обитают в пресных чистых водоемах, редко в морях.

Какие существуют химические средства борьбы и чем они плохи

Существуют несколько химических средств для борьбы с водорослями. Большинство из них адаптированы из рыбоводства, где приходится бороться с зарастанием прудов. Пример — симазин, выпускающийся под различными марками для аквариумов.

К сожалению, эти препараты действую на разные водоросли по-разному и не всегда бывают эффективными. К тому же, эти препараты оказывают свое негативное действие и на растения, вызывая гибель некоторых растений. Таких как кабомба или валлинснерия, в случае использования симазина, который влияет на процесс фотосинтеза.

Главным недостатком этих препаратов является то, что они не устраняют причин появления водорослей (избытка питательных веществ для водорослей в воде) и, соответственно, они появятся снова из спор. Использование этих препаратов может рекомендовано, как последнее доступное средство, в случаях, когда необходимо быстро избавиться от водорослей и затем продолжать борьбу биологическим путем, как описано ниже.

Другими способами являются обеззараживание растений в хлорке. Некоторые используют перекись водорода для борьбы с некоторыми видами водорослей.

Водоросли как биологическая группа

К группе водорослей ботаники относят фотоавтотрофных (получающих питательные вещества самостоятельно благодаря энергии света) одноклеточных, колониальных и многоклеточных организмов. Обитают такие типы живого, как правило, во влажной среде: в воде, почве, каплях влаги в атмосфере. Наука, изучая водоросли, называется альгологией.

В настоящее время этот отдел считается наиболее распространенным и самым изученным. До сих пор не известно определенное число: новые виды открывают каждый год! По приблизительным оценкам насчитывается от 13 до 20 тысяч зеленых водорослей.

Жизненный цикл водорослей

Жизненные циклы водорослей разнообразны, обусловлены рядом экологических факторов. Мы разберем жизненный цикл на примере зеленой водоросли ульвы (морского салата).

Для начала отметим, что в целом жизненный цикл водорослей представляет собой чередование двух фаз: гаплоидной (гаметофита) и диплоидной (спорофита). Гаплоидной фазой называется фаза, при которой клеточные ядра содержат непарный (половинный) набор хромосом. К гаплоидной фазе всегда принадлежат гаметы: сперматозоиды, спермии (отличающиеся от сперматозоидов отсутствием жгутика), яйцеклетки.

При слиянии двух гамет: яйцеклетки (n) и спермия (n) образуется зигота (2n) из которой развивается спорофит (2n), таким образом, в спорофите восстанавливается диплоидный набор хромосом. В зооспорангии на спорофите в результате мейоза образуются зооспоры (n), которые делятся митозом, порастают и образуют мужские и женские гаметофиты (n). Клетки гаметофитов делятся митозом, образуются гаметы (n), которые сливаются в зиготу (2n), цикл замыкается.

Система вакуолей в клетках водорослей развита отлично, в подвижных клетках водорослей можно обнаружить пульсирующие (сократительные) вакуоли. Их основная функция – поддержание постоянного осмотического давления внутри клетки. Вообразите: в глубине океана находится клетка водоросли, в которую постоянно поступает много воды. Если бы не было таких сократительных вакуолей, то клетка просто лопнула бы, но их работа обеспечивает удаление избытка воды.

Типы половых процессов

У водорослей выделяют несколько типов полового процесса:

Изогамия – копулирующие элементы (гаметы) не отличаются друг от друга, подвижны
Анизогамия – от греч. anisos неравный и gamos брак (гетерогамия) – при таком типе копулирующие элементы различаются по размерам, форме, величине, поведению
Оогамия – от др. греч. ᾠόν яйцо и γάμος брак – копулирующие элементы резко отличаются друг от друга: крупная женская гамета без жгутиков обычно с мужской мелкой подвижной гаметой. Допустимо считать оогамию в некотором смысле подтипом анизогамии.

Особо стоит выделить тип полового процесса – конъюгацию. Конъюгация отличается тем, что сливаются не гаметы, а обычные вегетативные клетки, лишенные жгутиков. Клетки соединяются друг с другом с помощью боковых выростов, формируется копуляционный (конъюгационный) канал, по которому содержимое из одной клетки перетекает в другую – образуется зигоспора. В дальнейшем из зигоспоры развивается новая водоросль.

Отметим, что зооспора представляет собой подвижную клетку, которая способна двигаться в воде с помощью жгутиков. Образуется она в зооспорангии. Зооспора участвует в бесполом размножении у многих водорослей и простейших грибов. У некоторых водорослей имеются апланоспоры (гр. aplanes неподвижный + spora семя) – неподвижные безжгутиковые споры. Зооспоры и апланоспоры выходят в окружающую среду, разрывая стенки спорангия, в котором они находятся.

Средства для борьбы

Если черная борода уже атаковала аквариум, стоит приготовиться к борьбе с ней. Для ликвидации напасти можно использовать различные препараты и химические вещества. Альгициды – это быстрый вариант избавиться от данной проблемы, но он не всегда безопасен. Выбирая препараты на химической основе, стоит отнестись к процессу со всей ответственностью.

Чтобы минимизировать опасность от использования альгицидов, стоит внимательно читать инструкцию . Стоит запомнить, что продукт, содержащий медный сульфат, может нанести вред таким беспозвоночным, как рак, креветка, улитка, а также многим растениям и животным.

К самым безопасным веществам относят те, что содержат монолинурон и глутаральдегид. Они могут быть в жидкой, таблетированной форме. При использовании данных препаратов черная борода начнет исчезать уже на 3–4 сутки.

К наиболее безопасным вариантам устранения черной бороды с использованием химических веществ относится пищевая сода. Ее нужно добавить в аквариум в объеме 1 грамм на 5 литров воды. Сода способна сменить привычный для водоросли уровень рН, от которого черная борода погибнет. Перед использованием данного метода стоит уточнить переносимость соды другими жителями экосистемы . А также в магазине можно купить Algimin , после использования которого черная борода перестанет расти и в последствии погибнет.

Одним из самых мощных и эффективных средств против черной бороды, вьетнамки можно назвать «Антибородин». Данный препарат можно назвать действенным и в то же время безопасным. С его помощью нежелательные водоросли в аквариуме уничтожаются довольно быстро. Хороший эффект «Антибородина» основан на присутствии в нем глутарового альдегида. Это средство уничтожает черную бороду и ее сородичей на клеточном уровне.

Берётся обычная батарейка, к полюсам которой подсоединяют проводящие проволоки (медные, алюминиевые или любые другие металлические). Затем концы этих проволок помещают в воду и оставляют там на несколько дней. В результате действия микротоков чёрная борода погибает.

Заселение специальными рыбками и улитками

Сомик анциструс и сиамский водорослеед могут поедать эти виды водорослей. Другие рыбки их игнорируют.

В заражённый аквариум можно запустить этих рыбок и ждать, когда с ненужной растительностью будет покончено.

Но, борода не слишком привлекательный корм даже для сомика, при наличии других растений или корма, рыбка проигнорирует водоросль. Чтобы рыбы принялись за чистку, их нельзя кормить, что не всегда удобно.

Улитки ампулярии охотно поглощают чёрную бороду.

Относительно простой и безопасный способ удалить впаразита – запуск нескольких десятков детёнышей улитки ампулярии.

После очистки всех поверхностей, улиток (или большую их часть) из ёмкости вылавливают.

Аквариумная улитка ампулярия