Зеленые водоросли: представители, строение, значение

Выбор и хранение

Качество чуки зависит не только от места сбора, но и от условий транспортировки и хранения. В Россию морские водоросли поступают в сушеном или замороженном виде. Как правило, при шоковой заморозке, водоросли сохраняют все полезные вещества и не изменяют цвет. Несколько советов по выбору продукта:

изучите упаковку. Если в пакете много льда и снежных хлопьев – откажитесь от покупки. Такое наполнение говорит о нарушении температурного режима хранения продукции;

проверьте маркировку. На упаковке должны быть указаны место сбора, срок выпуска и хранения;

изучите информацию о производителе. Чем известнее компания, тем лучше: крупные производители соблюдают все технологические процессы и следят за качеством сырья;

проверьте цвет продукта. Лучше выбирать чуку в прозрачных пакетах, это позволит оценить качество водорослей. Морской салат должен иметь зеленый или изумрудный цвет, без черных или бурых вкраплений.

Хранить замороженные водоросли васаме можно в течение года. В супермаркетах сегодня продают и готовые салаты чука

При выборе такого товара нужно в первую очередь обращать внимание на сроки производства и хранения

Рецепт приготовления блюда с фото см. ниже.

Недавно открыла для себя водоросли вакаме (по-научному их название ундария перистая

) — потрясающе вкусный и полезный продукт! Из этих морских водорослей готовят всевозможные салаты, а также варят, жарят и тушат их в составе самых разных блюд. Очень популярен суп с вакамэ среди беременных и недавно родивших корейских женщин. Называется такойсуп миёккук и уважают его за большое количество содержащихся в ундарии минеральных веществ, в частности кальция и йода. И мы сегодня приготовим простой и вкусный салат с вакаме, кунжутом и зеленым яблочком.

Безусловно, бурые морские водоросли вакаме

— необычайно полезный для здоровья продукт. Как оказалось на практике, вакаме не только полезная водоросль, но и очень вкусная. Вкус у неё гораздо более тонкий, нежели у ламинарии (всем известной морской капусты), немного сладковатый, нежный.

Другие рецепты салатов с водорослями:

Из ундарии перистой готовится и знаменитый чукка-салат. Ну а мне нравится готовить из вакаме вкусный и полезный салат с кунжутом.

Где они растут

Мало кто задумывается, но живут водоросли практически везде, где есть вода – начиная от небольших ручьев и болот, заканчивая огромными океанами. Одни виды прекрасно чувствуют себя в пресной воде, в то время как другие предпочитают соленую, морскую.

Но все-таки наиболее плотно заселены мелководья, а также участки у берегов. Водоросли, растущие здесь, получают больше всего преимуществ. С одной стороны – солнечного света, нужного для фотосинтеза хватает. С другой – вода хорошо прогревается и все живые организмы, начиная от крохотных одноклеточных, заканчивая рыбами, действуют максимально активно, выделяя нужный водорослям углекислый газ. При всем этом есть возможность закрепиться в грунте, получая из него важные для успешного развития вещества. Впрочем, стоит учесть, что далеко не все водные растения пользуются такой возможностью. Многие предпочитают либо жить на поверхности воды, либо просто дрейфуя в толще, никогда в жизни не контактируя с дном и уж тем более не стремясь укрепиться в нем.

Размеры водорослей также серьезно различаются. Одни невозможно разглядеть без микроскопа, в то время как другие могут иметь длину в десятки метров. И все эти подводные растения названия и подробные описания, составленные опытными биологами, имеют. Конечно, рассказать о каждом просто невозможно – даже самая простая водоросль заслуживает того, чтобы о ней написали книгу. Кстати, такое событие действительно имело место в истории. Например, ценителям хорошо знакома книга Константина Бальмонта “Подводные растения”. Разумеется, здесь он рассматривал водоросли с точки зрения поэта, а не биолога

Но подобное внимание уже говорит о многом

Подвижные колониальные Зеленые водоросли

Клетки подвижных колониальных форм схожи с хламидомонадой. Они образуются в результате деления зиготы. Клетки удерживаются между собой с помощью слизистого вещества. 

Вольвокс

Колониальная водоросль в форме подвижных зеленых шариков. Колония включает около 20-50 тысяч клеток, большую часть которых составляют вегетативные. Клетки сообщаются между собой цитоплазматическими мостиками. 

Рис. 4. Вольвокс

Для вольвокса характерно вегетативное и половое размножение. В результате вегетативного образуются дочерние колонии, отделяющиеся от материнской последовательными продольными делениями. После этого они вываливаются в середину материнского организма и освобождаются после разрушения последней. 

Рис. 5. Бесполое размножение вольвокса

Половое размножение реализуется специализированными клетками без жгутиков. Одна часть преобразовывается в женские половые клетки – оогонии, из которых формируются яйцеклетки (n), а другая часть – в мужские клетки – сперматозоиды (n). При их сливании образуется зигота – ооспора (2n). Сначала она делится путем мейоза, а затем – путем митоза. В результате развивается пластина из гаплоидных клеток. 

Жизненный цикл водоросли

Морская капуста размножается частями слоевища или зооспорами. Это маленькие простейшие, которые передвигаются при помощи микроскопических жгутиков. Через некоторое время они отпадают, а у клетки начинает уплотняться стенка. Теперь зооспора готова к делению. В результате этого процесса из маленькой точки образуется многоклеточное слоевище, из которого вырастает большая ламинария.

Водоросль размножается и образуется в весенний период. Летом она достигает максимального развития, а осенью ее рост прекращается. В это время у старых водорослей отмирают слоевища, а из сохранившихся стволов к следующему году образуются новые листья. Такая биологическая система позволяет не только создавать отдельные колонии растения, но и сохранять старые.

Происхождение, родственные связи и эволюция

С учётом того, что водоросли — искусственная группа, включающая самые разные по систематическому положению организмы (а одна из основных задач современной систематики — формировать систематические группы на основании филогенетического родства, то есть именно по происхождению), говорить о происхождении и эволюции водорослей в целом смысла нет, ведь одни из них — прокариоты, а другие, относящиеся к эукариотам, также имеют самое разное происхождение. Например, зелёные и харовые водоросли образуют общую родственную группу с настоящими, наземными растениями (Viridiaeplantae), к которым также близки красные водоросли и глаукофиты (Glaucophyta), все вместе они составляют отдельную ветвь Archaeplastidae филогенетического («эволюционного») дерева эукариот. C другой стороны, динофитовые, диатомовые, бурые и золотистые водоросли находятся на другой ветви эволюции эукариот (Chromalvelolata), общей с фораминиферами, радиоляриями, инфузориями, кокцидиями и пр. Наконец, отдельная ветвь (Excavata) включает эвгленовые водоросли и многих других паразитических и свободноживущих жгутиконосцев, среди которых — трипаносомы, трихомонады, дипломонады, оксимонады и пр. Всего выделено 4 ветви «дерева жизни» эукариот (в четвёртой, Unikonta, находятся грибы, животные, микроспоридии, амёбы, хоанофлагелляты и пр., водорослей не выявлено; одна небольшая группа водорослей, Chlorarachniophytes, имеет неопределённое систематическое положение среди эукариот), расхождение этих четырёх ветвей произошло на раннем этапе эволюции эукариот.

Общая характеристика

Водоросли могут быть одноклеточными, многоклеточными и колониальными организмами. Некоторые виды достигают 100-200 м в длину. Одноклеточным водорослям характерен симбиоз с грибами, в результате чего образуются особенные организмы – лишайники. Водоросли питаются автотрофно, т.е. образуют органические вещества при фотосинтезе.

Для водорослей, как для всех низших растений, характерно отсутствие дифференцированных клеток. Их тело представлено слоевищем, прикрепленным к субстрату с помощью ризоидов. У водорослей отсутствуют механические ткани, поэтому таллом плавает в воде. Также у них нет проводящих тканей, поэтому у каждой клетки есть доступ к окружающей среде. 

Форма таллома может быть:

1. монадной,
2. амёбоидной,
3. пальмеллоидной,
4. коккоидной,
5. сарциноидной,
6. нитчатой,
7. разнонитчатой,
8. пластинчатой и др.

Для клеток характерна клеточная стенка из целлюлозы и гликопротеидов. В клетках присутствует зеленый пигмент хлорофилл, находящийся в хлоропластах. Хлоропласты водорослей называются хроматофорами. Хроматофор от хлоропластов отличается формой, меньшими размерами и иным строением хлорофилла.  Но не всем представителям отдела свойственен зеленый цвет, поэтому у некоторых представителей отдела присутствуют маскирующие пигменты. 

В клетках также присутствует система вакуолей. В подвижных организмах присутствуют сократительные вакуоли, с помощью которых поддерживается тургор и обеспечивается удаление лишней воды из клетки. Для подвижных водорослей также характерно наличие стигмы. Она обуславливает фототаксис – способность организма передвигаться к освещенным местам для фотосинтеза. 

Общая характеристика водорослей

Всего насчитывается 30 тысяч видов водорослей: кладофора, падина, каулерпа, ламинария, парфира, каллитамнион, эктокарпус, деллесерия, микрастериас, ацетобулярия

Водоросли (Algae) относятся к низшим споровым растениям. Известно свыше 30 00 современных видов. Тело их не расчленено на органы и называется талломом (от греч. таллос – росток), или слоевищем. Бывают одноклеточными, колониальными, многоклеточными (в виде нити, пластинки, кустика и т. п.). Многоклеточные водоросли в разной степени дифференцированы на клетки, которые выполняют разные функции (запасающие, половые, ассимилирующие), но настоящих тканей не образуют. Некоторые виды могут прикрепляться к субстрату с помощью ризоидов (от греч. ризос – корень и эйдос – вид) – нитевидных бесцветных вырастаний, которые состоят из одной или последовательного ряда клеток.

Все водоросли содержат в клетках зеленый пигмент (от лат. pigmentum – краска) хлорофилл (от греч. хлорос – зеленый и филон – листок). Хлорофилл находится в хлоропластах, которые имеют разную форму. Хлоропласты водорослей называют хроматофорами. Кроме хлорофилла могут быть другие пигменты (фикоциан, ксантофилл, каротин и др.), которые маскируют хлорофилл и придают растениям специфическую окраску. Такие пигменты способны дополнительно поглощать свет, тем самым дают возможность происходить фотосинтезу на больших глубинах.

Водоросли делят на несколько отделов (10-12), известнейшими из которых являются Зеленые, Диатомовые, Бурые и Красные или Багрянки. Ученые считают, что растения разных отделов имеют разное происхождение и между ними не существует близких связей.

У водорослей различают половое и бесполое размножение.

Половое размножение происходит разными способами. Вместилищем половых клеток или гамет, являются одноклеточные гаметангии (от гамета и греч. ангеион – сосуд). По размерам и подвижности различают:

–  одинаковые по размерам подвижные гаметы – изогамию (от греч. изос – равный, гамос – брак);

–  женская гамета больше мужской, подвижные – анизогамия (гетерогамия) (от греч. анизос – разный);

–  женская – большая, недвижимая, мужская – меньшая, подвижная или нет – оогамия (от греч. оон – яйцо).

У некоторых из зеленых водорослей (у спирогиры) может наблюдаться конъюгация – слияние содержимого двух безжгутиковых вегетативных клеток.

После слияния гамет образуется зигота (от греч. зиготос – соединенные вместе). Растения, на которых образуются гаметы, называются гаметофитами.

Бесполое размножение может происходить при помощи спор (от греч. спора – посев, семена) и вегетативно. Споры бывают неподвижные и подвижные, имеющие жгутики, и называются зооспорами (от греч. зоон – животное). Образуются или в обычных клетках, или в специальных – спорангиях или зооспорангиях. Споры и зооспоры выходят в воду через отверстие в стенке спорангия группой и окружены слизистой оболочкой, которая быстро расплывается. Растения, на которых образуются споры, называются спорофитами.

Вегетативное размножение разнообразное: таллом водорослей, колонии делятся пополам или распадаются, у некоторых видов бурых водорослей образуются почки на слоевище, у харовых водорослей – клубеньки и т. п.

У водорослей споры и гаметы могут развиваться на разных растениях (спорофитах и гаметофитах), а у некоторых видов – на одних и тех же растениях. Спорофит и гаметофит могут быть похожими или отличаться. В жизненных циклах у одних видов преобладает гаметофит, у вторых – спорофит, а у других – они равноценные.

Живут водоросли преимущественно в водной среде. Водные растения в зависимости от положения в пространстве делят на планктонные, которые находятся в зависшем состоянии, бентосные – на дне водоемов, нейстонные – плавают на поверхности воды в полупогруженном состоянии и перифитонные, которые обрастают любые подводные поверхности. Некоторые водоросли живут в горячих источниках, на снегу.

Кроме того, водоросли встречаются вне воды: в почве, на скалах, деревьях и т. д.

Наука, которая изучает водоросли, называется альгологией. Водоросли выделяют, как и другие растения, кислород и поглощают углекислый газ, принимают участие в круговороте углерода, широко используются в разных отраслях хозяйства. Их можно использовать как индикаторы степени загрязненности водоемов, применять для очищения промышленных вод.

Как бороться

На увеличение активности сине-зеленых водорослей влияют общее загрязнение окружающей среды, недостаточная очистка сточных вод, повышение температуры воды в результате промышленной деятельности человека. Немаловажным фактором являются и химические удобрения, попадающие в реки с сельскохозяйственных угодий в результате дождей или таяния снегов.

Бороться с ними сложно по ряду причин. Химические вещества, уничтожая их, параллельно наносят вред окружающей среде. Использование «биологических» методов (например, запуск в водоем поедающих сине-зеленые водоросли рыб) нарушает устоявшийся биоценоз.

На данный момент наиболее безопасной считается механическая очистка водоема. Экосистема не нарушается, биоценоз — тоже. А поскольку сине-зеленые водоросли, хотя и выделяют токсичные вещества, в себе их не накапливают, то выловленную зеленую массу можно переработать на безопасные удобрения, кормовые добавки для сельскохозяйственных животных, а также использовать для получения биотоплива, производства биогаза, что, несомненно, приведет к улучшению общей экологической картины.

Будущим сине-зеленых водорослей озаботился один из резидентов бизнес-инкубатора Тольятти. Когда выяснилось, что они более чем на 30% состоят из «липидов», используемых для производства биотоплива третьего поколения, специалисты задумались о добыче и переработке сине-зеленой водоросли в биодизель. Отходы переработки — отличное удобрение с большим составом калия и фосфатов. Компания уже разработала и начинает выпускать комбайн для механического сбора сине-зеленой нечисти в акватории рек Волга и Дон. В прошлом году она исследовала состав водорослей, заручившись поддержкой Института экологии в Тольятти и Фонда спасения Цимлянского водохранилища.

В РФ это производство будет первым, пока на рынке существуют только дорогие немецкие водорослесборочные агрегаты ценой по 275 тысяч евро. Заказчики на новую технику у предпринимателей уже есть.

Оборудование, сконструированное командой, также позволяет заниматься сбором аварийных розливов нефтепродуктов без какого-либо дополнительного переоборудования. Директор компании считает, что при наличии достаточного количества организаций, занимающихся сбором водорослей по каскаду водохранилищ реки Волги, можно устранить ЧС в короткие сроки.

В прошлом году проект был представлен на престижном конкурсе Startup Village, в котором участвовали 27 стран, и лидировал в направлении «Биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности». Компания предложила использовать водоросли, загрязняющие акватории рек, для производства почвовосстанавливающих удобрений. Производственная база для реализации проекта находится в Тольятти, что является большим плюсом. В этом году компания-резидент уже опробовала метод, показавший свою эффективность. В настоящее время инженерная группа работает над образцом промышленных установок, которые будут применяться на водных судах.

Моллюски

К этой группе относят различные виды улиток. Одни из них питаются водорослями, другие – мелкой живностью, в том числе своими собратьями, присутствие которых в аквариуме нежелательно.

Теодоксус

Небольшие улитки, раковина которых вырастает до 1 см в диаметре. Окраска панциря довольно интересная – это пятна, насечки, бороздки и другие точечные узоры, покрывающие общий серый или коричневый фон. Таким образом, в аквариуме эти мягкотелые выполняют отчасти и декоративную функцию.

Но главное их предназначение – борьба с водорослевым налётом. Улитка предпочитает передвигаться по твёрдым поверхностям – стеклу, термометру, камням, стенкам гротов.

Ведь именно эти объекты чаще всего покрываются зеленоватым налётом, который приходится при извлечении из аквариума чистить щёткой.

Существует мнение, что такая любовь теодоксусов к твёрдым основаниям происходит от их способа употребления диатомовых водорослей. Последние обладают довольно плотной оболочкой. Прижимаясь к твёрдым поверхностям, улитка словно раздавливает свою пищу собственным телом перед едой.

Неретина зебра

Эти особи покрупнее – дорастают до двух с половиной сантиметров при благоприятных условиях. Окраска породила название: чередование тёмных полос со светло-жёлтыми или охристыми делает своё дело. Эффективно справляются с водорослями, но стоят довольно дорого.

Дело в том, что в неволе эти моллюски размножаются крайне неохотно, а везут их из далёкой Африки. Довольно чувствительны к температурным показателям воды и её чистоте. При неподходящих параметрам выползают на воздух, так как некоторое время могут проводить вне водной среды.

Если вы часто видите неретину, выползающую выше кромки воды, это сигнал, что её некомфортно в аквариуме.

Рогатая неретина

Отличительно особенностью данного вида улиток – костяные отростки, которые появляются на панцире в произвольном порядке.

Размеры невелики – не более полутора сантиметров.

Особую любовь «рогачи» снискали за свою способность проникать в труднодоступные места аквариума – в щели между камнями, узкие гроты, заросли растений.

Септария

Видовое название этой улитки на русском языке – фарфоровая. Вероятно, оно обусловлено специфической окраской раковины – она имеет красивый пёстрый узор. Отличительной особенностью является форма «домика» — она плоская и напоминает панцирь черепахи.

Ампуллярия

Эта улитка хорошо известна аквариумистам с начала XX века. Она обладает довольно внушительными размерами – в аквариуме вырастает до 5 см. Роговые пластинки в районе рта – радула – способны перетереть растительные фрагменты практически любой жёсткости.

Если же корма для рыб до них не доходят, то они могут начать поедать аквариумные растения. Поэтому использование в качестве чистильщиков именно ампуллярий требует от аквариумиста определённых телодвижений.

Хелена

Ещё один вид улиток брюхоногих, которые имеют весьма узкую спецификацию – они хищники. Какой толк от них в аквариуме, где хозяин сам регулирует популяцию обитателей. А ведь есть организмы, рост и размножение которых ограничить довольно проблематично.

Например, всем известные катушки, которые размножаются при самых разных условиях, через пару месяцев могут заполонить аквариум.

Хелена, пущенная в количестве двух-трёх особей, уничтожит этих нежеланных жильцов, причём полностью биологическими методами.

[править] Размножение

Размножение у водорослей происходит двумя путями: половым и бесполым. Соответственно, при бесполом размножении дочерние особи наследуют такой геном, какой и у родителей, за исключением мутационных процессов. При половом размножении дочерние геномы отличаются от родительских, потому что образованию нового поколения предшествует процесс кроссинговера.

Бесполое размножение водорослей условно можно разделить на два типа:

• споруляция (с помощью специализированных клеток (спор))
• вегетативное (частью таллома)

Споруляция

Размножение с помощью специализированных клеток — спор — проходит путем разделения протопласта клетки (спорангии) на части с последующим выходом продуктов деления из оболочки родительской клетки. Спорангии зачастую не отличаются от обычных вегетативных клеток, но иногда возникают как их выросты, выполняя лишь функцию образования спор. Споры бывают шаровидными, эллипсоидными, яйцевидными, тетраэдрическими, покрытыми клеточной оболочкой или без нее. Количество спор может колебаться от одной (Oedogonium) до нескольких сотен (в зеленых Chlorophyta и бурых Phaeophyta водорослях). Согласно способности к активному движению споры разделяют на подвижные с жгутиками (зооспоры), неподвижные с клеточными покровами (гемизооспоры), апланоспоры и автоспоры, и малоподвижные амебоидные, лишенные жгутиков (моноспоры, диспоры и тетраспоры). Сине-зеленые водоросли (Cyanophyta) имеют два типа спор: эндоспоры, которые образовались внутри спорангии результате дробления его содержания, и экзоспоры, возникающие как вырост протопласта на верхушке клеток.

Вегетативное размножение

Вегетативное размножение у одноклеточных водорослей происходит преимущественно путем деления клетки пополам. У многоклеточных и колониальных представителей вегетативное размножение чаще связано с фрагментацией талломов и колоний соответственно. Причиной распада талломов могут быть различные факторы, такие как: механические (действие волн, течений, выедание животными), отмирание части клеток или нарушение связи между ними (например, в Cyanophyta). Образованные таким путем фрагменты многоклеточных водорослей этой группы называются гормогониями.

Половое размножение

Половое размножение у водорослей напрямую связано с половым процессом, который состоит в слиянии двух клеток, в результате чего образуется зигота. Есть разные типы полового процесса. Например, в простейшем случае половой процесс заключается в слиянии двух подвижных клеток, не имеющих клеточной оболочки и называется гологамией. Половой процесс в форме слияния двух безджгутикових вегетативных клеток, имеющих клеточные оболочки, называют конъюгацией. Чаще всего половой процесс у водорослей заключается в слиянии специализированных клеток (гамет) и называется гаметогамией. В зависимости от размеров и строения гамет, различают три формы гаметогамии — изогамия (обе гаметы подвижны, одинакового размера и строения), гетерогамия (женская клетка больше мужскую, но похожа на нее по строению, обе подвижные) и оогамия (женская гамета неподвижна и значительно больше подвижной мужской гаметы).

Харовые водоросли

Харовые водоросли (или харофиты) — высокоорганизованная группа пресноводных водорослей длиной от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров, по внешнему виду похожих на высшие растения — хвощи.

Местообитание: чистые пресные водоемы с жесткой водой, насыщенной растворимыми солями кальция, на глубине 1-5 и более метров; образуют заросли на илистом или песчаном дне.

Особенности строения: тело мутовчато разветвленное, его главная ось («стебель») расчленена узлами на длинные (до 1 м) междоузлия. Каждое междоузлие образовано одной длинной многоядерной клеткой, часто покрытой коркой. От каждого узла отходит по четыре и более боковых побегов («листьев»). Органы прикрепления таллома к субстрату — нитевидные ризоиды. Хроматофоры содержат хлорофиллы а и b и каротиноиды. Запасный продукт — крахмал.

Размножение:
■ бесполое — клубеньками или участками таллома; споры не образуются;
■ половой процесс — оогамный.

Органы полового размножения — многоклеточные; мужские — антеридии (в которых развивается по несколько сотен двужгутиковых сперматозоидов) и женские — оогонии (в каждом из них образуется одна яйцеклетка). Сперматозоиды проникают к яйцеклетке через щель в оогонии. После оплодотворения развивается ооспора (зигота) с толстой оболочкой, которая прорастает после периода покоя.