Come si chiamano le alghe brune? Alghe: alghe, fucus - GO VEG! Il vegetarismo come stile di vita

Le alghe sono il gruppo vegetale più antico. Hanno attraversato un lungo percorso evolutivo, adattandosi alle varie condizioni mutevoli sulla Terra.

Le alghe sono classificate come piante inferiori perché non hanno tessuti né organi. Si chiama il corpo delle alghe tallo, O tallo. Alcune alghe lo hanno rizoidi- escrescenze filiformi, destinate principalmente al fissaggio al substrato. Possono svolgere la funzione di assorbire acqua e minerali.

Vivendo in un ambiente acquatico, assorbono i nutrienti su tutta la loro superficie. L'acqua assorbe e disperde la luce, quindi mentre affonda, l'illuminazione diminuisce. Le onde della parte rossa dello spettro praticamente non penetrano a una profondità superiore a 12 m, è in questa regione dello spettro che “funziona” la clorofilla. Pertanto, per garantire meglio la fotosintesi, molti gruppi di alghe hanno acquisito pigmenti aggiuntivi che assorbono la luce nella regione blu dello spettro. Ogni sezione di alghe ha il proprio set di pigmenti, che si riflette nei loro nomi.

reparto alghe verdi

Le alghe verdi non hanno pigmenti aggiuntivi, quindi il loro colore è determinato dalla clorofilla. Fu questo gruppo di alghe che diede origine alle piante più alte. Sono diffusi nelle acque dolci e marine, e si trovano anche a terra in luoghi umidi: nel terreno, sulla corteccia degli alberi, sulle pietre. Le loro dimensioni variano da diversi micrometri a metri. Sono rappresentati da varie forme di vita: unicellulari, coloniali, filamentose e multicellulari. I rappresentanti delle alghe unicellulari sono Chlamydomonas e Chlorella.

struttura della chlamydomonas

Chlamydomonas è una cellula rotonda, allungata dall'estremità anteriore (Fig. 1). A questa estremità c'è una coppia di flagelli, grazie ai quali si muove abbastanza velocemente. L'esterno della cella è coperto da una parete cellulare. Al centro della cella c'è nucleo aploide(contiene un singolo set di cromosomi - n). L'unico grande plastide, o cromatoforo, ha forma a coppa e si trova lungo la periferia della cellula, rendendola tutta colorata. La cellula contiene il solito insieme di organelli eucariotici. Inoltre, all'estremità anteriore sono presenti una coppia di vacuoli contrattili che rimuovono l'acqua in eccesso dalla cellula.

In condizioni di illuminazione irregolare, Chlamydomonas galleggia sempre verso la luce. Questo fenomeno è chiamato positivo fototassi. Per fare ciò, Chlamydomonas dispone di uno speciale organello, visibile come un piccolo punto rosso alla base del flagello. È chiamato stigma,o spioncino.

Riproduzione e ciclo vitale di Chlamydomonas

Il ciclo vitale di Chlamydomonas avviene con alternanza di forme aploidi e diploidi (Fig. 2). In condizioni favorevoli, Chlamydomonas si riproduce rapidamente in modo asessuato. Raggiunta una certa dimensione, la cellula si libera dei flagelli e diventa arrotondata. A seconda della specie si verificano 1, 2 o 3 divisioni nucleari mitotiche. Sotto il guscio della cellula madre si formano 2, 4 o 8 piccole cellule con una coppia di flagelli. La membrana della cellula madre viene strappata e vengono chiamate piccole cellule zoospore, esce mercoledì. Crescono e si sviluppano in chlamydomonas adulte.

Riso. 2. Ciclo vitale della Chlamydomonas

In condizioni sfavorevoli, Chlamydomonas inizia il processo sessuale. I gameti mobili si formano all'interno delle cellule madri e vengono rilasciati nell'acqua. I gameti originati da diverse cellule madri si uniscono in coppie e formano uno zigote. Si ricopre di un guscio denso e si trasforma in una zigocisti, capace di sopravvivere a condizioni sfavorevoli. Quando si verificano condizioni favorevoli, la meiosi avviene nella zigocisti e da essa emergono 4 zoospore, che si trasformano in Chlamydomonas adulte.

clorella

A differenza della Chlamydomonas, la Clorella non ha flagelli e viene trattenuta negli strati superiori dell'acqua a causa della sua bassa densità. Sembra torbidità verde nell'acqua: l'acqua “fiorisce” (Fig. 3).

Si riproduce solo asessualmente (Fig. 4) e sopravvive a condizioni sfavorevoli sotto forma di cisti, in cui si trasformano le cellule ordinarie. La clorella è caratterizzata da un alto tasso di fotosintesi ed è ricca di proteine ​​e lipidi, motivo per cui viene coltivata per l'alimentazione del bestiame e utilizzata per rigenerare l'ossigeno nei veicoli spaziali.

I rappresentanti delle alghe verdi filamentose sono Ulotrix e Spirogyra.

ulotrix

Ulotrix cresce in uno stato attaccato (Fig. 5). La cella inferiore del thread, chiamata cellula attaccante (rizoidale)., cresce strettamente sulla superficie di qualsiasi oggetto sottomarino, forma una spessa parete cellulare, il suo citoplasma muore. Le restanti cellule hanno la stessa struttura e sono capaci di divisione e fotosintesi. A causa della loro divisione, le alghe crescono in lunghezza.

Ulotrix si riproduce sessualmente e asessualmente (Fig. 6).

La riproduzione asessuata di Ulothrix viene effettuata utilizzando zoospore mobili 4 flagellate. Sono formati dalla divisione mitotica delle cellule nella parte centrale del filamento. Essendosi attaccati ad una superficie, perdono i flagelli e si dividono per mitosi su un piano parallelo alla superficie. La cella inferiore si trasforma in una cella attaccata e quella superiore continua a dividersi formando un filo. I thread Ulotrix possono riprodursi per frammentazione.

In condizioni sfavorevoli, l'ulotrix si riproduce sessualmente. I gameti mobili si formano nelle cellule del filamento. Si uniscono a coppie per formare uno zigote, che si trasforma in una zigocisti che sopravvive a condizioni sfavorevoli. In condizioni favorevoli, si verifica la meiosi e le cellule aploidi risultanti danno origine a nuovi fili di ulotrix.

spirogira

La spirogira è un lungo filo galleggiante nella colonna d'acqua, costituito da grandi cellule (Fig. 7). Il centro della cellula è occupato da un grande vacuolo centrale; il citoplasma si trova nello strato della parete e penetra nel vacuolo con filamenti separati. Caratteristica della Spirogyra: una o più piante a forma di nastro cromatofori, attorcigliato a spirale, e un nucleo aploide.

Il filo cresce a causa della divisione di tutte le cellule.

Quando un filo si frammenta, ogni pezzo può dare origine ad un nuovo filo. Questo è ciò che succede propagazione vegetativa Spirogira. La spirogira forma spesso plessi densi nei serbatoi, simili al batuffolo di cotone verde.

Processo sessuale - coniugazione- nella Spirogira avviene tra cellule ordinarie di due fili diversi (Fig. 8).

Quando i fili si uniscono, tra loro si forma un tubo di coniugazione. Il contenuto di una cella, appartenente al thread "+", confluisce in un'altra, appartenente al thread "-".

Si verifica la fusione delle cellule e quindi dei nuclei. Si forma uno zigote diploide, circondato da una membrana densa - a zigospora. Lo zigote si divide per meiosi, formando 4 cellule aploidi.

Successivamente, 3 cellule su 4 muoiono. Il restante cresce nel filamento aploide di Spirogyra.

alghe sifone

Uno dei gruppi più antichi di alghe verdi sono le alghe sifone. Il loro tallo è formato, di regola, da una cellula gigante. Il citoplasma contiene oltre ad uno o più nuclei anche uno o più cloroplasti. Numerosi cloroplasti hanno forma discoidale o fusiforme; quando c'è un solo cloroplasto, ha una struttura a rete. Esempi di tali alghe sono Caulerpa (Fig. 9) e Acetabularia (Fig. 10).

Riso. 9fig. 10

Acetabularia

La parte inferiore del tallo unicellulare (rizoide) si trova nel terreno. Il rizoide contiene il nucleo. Una gamba cresce verso l'alto, raggiungendo una lunghezza di diversi centimetri. Alla sua estremità si forma un cappuccio. Per la riproduzione si formano spore lungo la periferia del cappello, da cui crescono nuove piante.

dipartimento Alghe brune

Con l'aiuto di pigmenti aggiuntivi possono effettuare la fotosintesi fino a 30 metri di profondità. Si trovano solo nei mari e sono piante di grandi dimensioni (fino a 30 metri di lunghezza), costituite da cellule diploidi. Il tallo forma rizoidi per l'attaccamento al substrato (Fig. 11). Molti di loro crescono nella zona intercotidale ( litorale) e con la bassa marea si ritrovano a terra. Per proteggersi dall'essiccamento, le alghe brune producono molte sostanze viscide. I rappresentanti delle alghe brune lo sono fucus(Fig. 12) e fuco(Fig. 13). Il tallo del fucus contiene numerose bolle d'aria per aumentare la galleggiabilità.

Riso. 11fig. 12fig. 13

Nel ciclo vitale delle alghe brune si alternano gametofito aploide e sporofito diploide con predominanza dello sporofito.

Le alghe brune si riproducono sessualmente e asessualmente. Le piante diploidi formano cellule aploidi attraverso la meiosi. In alcuni (del genere Fucus), diventano gameti, la cui fusione forma uno zigote, dando origine ad una nuova pianta. Nella maggior parte dei casi, i prodotti della meiosi sono spore, che danno origine allo stadio aploide (Fig. 14).

Riso. 14. Ciclo di vita delle alghe

Lo stadio aploide è costituito da piccole formazioni filamentose che non vivono a lungo sul fondo del mare. Sono dioici. Si formano organi riproduttivi multicellulari (!) in cui si formano i gameti: uova e sperma. Si fondono per formare uno zigote, da cui crescono grandi piante diploidi.

Dipartimento delle alghe rosse (alghe viola)

A profondità superiori a 30 metri non c'è abbastanza luce per le alghe brune. Lì vivono le alghe rosse, i cui pigmenti sono in grado di utilizzare la luce blu. Pigmenti principali: clorofilla, carotenoidi (giallo-arancio), ficobiline (rosso-blu). Si trovano anche nelle zone meno profonde del fondale, fino al confine tra acqua e terra. Principalmente piante marine sono di taglia media (decine di centimetri di lunghezza), ma tra loro si trovano anche abitanti di acqua dolce e rappresentanti unicellulari. Rappresentanti: porfido (Fig. 15) e fillofora (Fig. 16).

Riso. 15fig. 16

Nei corpi d'acqua dolce (ruscelli e paludi), il batrachospermum ("caviale di rospo") è comune sotto forma di cespugli ramificati di colore blu-verde, avvolti in muco gelatinoso incolore, che gli conferisce una vaga somiglianza con il caviale di rane o rospi (Fig. 17).

Nelle alghe rosse, gli stadi aploide e diploide sono equamente rappresentati nel ciclo vitale; spesso formano un unico tallo. Le fasi flagellari del ciclo vitale sono completamente assenti.

Molti tipi di alghe rosse vengono mangiate e utilizzate per produrre agar-agar e medicinali.

significato delle alghe

Uno dei principali fornitori di ossigeno insieme alla taiga e alle foreste tropicali.

Nei mari sono i principali produttori di sostanza organica.

L'anello iniziale delle catene alimentari degli ecosistemi acquatici.

Sono un habitat e un luogo di riproduzione per gli organismi acquatici.

Prodotto alimentare per l'uomo.

Mangime per il bestiame.

Materie prime per la produzione di sostanze medicinali, microelementi (iodio, ecc.), Coloranti, agar-agar, ecc.

Le alghe brune, oltre alla clorofilla, hanno un pigmento marrone nei loro cromatofori: la fucoxantina, che maschera altri pigmenti. Si tratta di alghe multicellulari che crescono a una profondità compresa tra 40 e 100 metri. Sono le alghe più grandi in termini di dimensioni. Rappresentanti tipici sono il fucus, il sargasso e l'alga zuccherina, nella foto sotto.

La struttura delle alghe

Le alghe zuccherine possono raggiungere una lunghezza fino a 60 M. Il corpo delle alghe è diviso in tallo (tallo), gambo e rizoidi. Esternamente assomiglia a una foglia su un picciolo. L'acqua viene assorbita dall'intera superficie del tallo (tallo), i rizoidi svolgono esclusivamente la funzione di attaccamento al substrato.

Il cromatoforo ha una forma rotonda e contiene, oltre alla clorofilla, al carotene e alla xantofilla, un pigmento marrone: la fucoxantina. Il nutriente di riserva, la laminarina, viene depositato nel citoplasma.

Ciclo vitale

Il ciclo vitale è rappresentato dall'alternanza dello sporofito (2n, generazione asessuata) - che ha l'aspetto di una pianta adulta di alga, e del gametofito - fase aploide (n), rappresentata da piccoli fili ramificati. Come risultato della meiosi, le zoospore (n) si formano negli zoosporangi sullo sporofito (2n). Le zoospore sul terreno germinano in gametofiti femminili e maschili, sui quali si trovano rispettivamente oogonia con uova (n) e anteridi con spermatozoi (n). Come risultato della fecondazione, si forma uno zigote (2n), dal quale inizia a crescere un individuo adulto - uno sporofito. Il ciclo è completato.

Il significato delle alghe brune

L'agar-agar si ottiene dalle alghe brune, una sostanza utilizzata nella produzione alimentare - per la produzione di salse, gelati, marmellate, marshmallow e in microbiologia - allo scopo di produrre terreni nutritivi per i microrganismi.

© Bellevich Yuri Sergeevich 2018-2020

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9. Alghe giallo-verdi. caratteristiche generali. Ordini.

Le alghe giallo-verdi possono avere forme unicellulari flagellate, coccoidi, filamentose e sifonali. I cloroplasti sono a forma di disco. Contiene pigmenti di clorofilla a e c, carotenoidi. Sostanze di riserva: glucano, grassi. Si riproducono per divisione cellulare o sessualmente (isogamia, oogamia).

Principali rappresentanti: Rhizocloris, Chlorothetium, Tribonema, Botrydium.

10. Alghe brune. Struttura, riproduzione, classi, principali rappresentanti, distribuzione, significato

Il reparto delle alghe brune (circa 1.500 specie) comprende numerose alghe macroscopiche, la cui caratteristica esterna comune è il colore bruno-giallastro dei talli, dovuto alla presenza di pigmenti gialli e bruni. Per lo più i cloroplasti a forma di disco contengono clorofille a e c, caroteni e xantofille. I pirenoidi sono molto piccoli. Nutrienti di riserva - laminarina, mannitolo (zucchero alcolico) e in piccole quantità - grassi. Oltre ai soliti organelli, le cellule contengono fisodi, strutture contenenti tannini. Le membrane cellulari all'esterno sono mucillaginose - pectina, lo strato interno è cellulosa.

Il tipo di struttura del tallo delle alghe brune è prevalentemente lamellare, spesso organizzato in modo molto complesso e raramente multifilamentoso. La stragrande maggioranza dei rappresentanti di questo gruppo sono forme marine.

Le dimensioni del tallo delle alghe brune variano da diverse decine di micrometri a decine di metri (macrocystis - fino a 50 m). Nelle forme altamente organizzate, i talli sono differenziati e assomigliano a piante da fiore. Alcuni grandi rappresentanti hanno bolle d'aria. Tutte le alghe brune crescono attaccate al terreno o ad altre alghe. Per l'attaccamento formano rizoidi o un disco basale. In una sezione trasversale di grandi talli di alghe brune si distinguono zone, occupate da cellule di diversa struttura, specializzate per svolgere funzioni individuali.

Le cellule sono mononucleari, ricoperte da membrane spesse con pori grandi. Il guscio è costituito da una cellulosa interna e da uno strato esterno, la cui base sono le proteine ​​combinate con l'acido alginico e i suoi sali. Algulosio. Fisodi. I cloroplasti sono generalmente piccoli, a forma di disco, meno spesso a forma di nastro e lamellari. Un certo numero di taxa hanno un pirenoide nei loro cloroplasti. Nei cloroplasti, i tilacoidi sono raggruppati in lamelle di 3. Pigmenti: clorofilla a, c, carotenoidi. I nutrienti di riserva nelle cellule esterne ai cloroplasti sono la laminarina (un polisaccaride) e il mannitolo (alcool sei-idrossi) e i lipidi in piccole quantità.

Riproduzione. Alla B.V. Si trovano tutti i principali tipi di riproduzione: vegetativa, asessuata e sessuale. La propagazione vegetativa avviene quando i rami vengono accidentalmente separati dal tallo; questi rami non formano organi di attaccamento e non formano organi di riproduzione asessuata e sessuale. Su di essi si formano gli organi riproduttivi se il loro sviluppo è già iniziato nel momento in cui il tallo si stacca dal terreno. La riproduzione asessuata è effettuata dalle zoospore (esistono specie che si riproducono tramite mono- o tetraspore). La struttura delle zoospore. Le zoospore a forma di pera presentano due flagelli disuguali sui lati: quello anteriore è lungo, quello posteriore è corto. La formazione di zoospore e gameti nelle alghe brune avviene in contenitori di due tipi principali: monoloculari e multiloculari. La meiosi si verifica quando le spore si formano negli sporangi uniloculari. Il processo sessuale è isogamo, eterogamo e oogamo. Tutte le alghe brune, ad eccezione del Fucus, hanno generazioni alterne; nella generazione asessuata (sporofito) negli zoosporangi (o tetrasporangi), dopo la divisione di riduzione, si formano le zoospore (o tetraspore); da essi crescono piante sessuali aploidi (gametofiti), dioiche o bisessuali. Dopo la fecondazione, lo zigote si sviluppa in una nuova pianta diploide asessuata (sporofito) senza periodo dormiente. Nel Fucus, l'intera vita delle alghe avviene nella fase diploide; solo lo sperma e le uova sono aploidi, prima della cui formazione avviene la divisione di riduzione.

A seconda della natura dell'alternanza delle generazioni e del cambiamento delle fasi nucleari, le alghe brune sono divise in 3 classi.

Classe Isogeneratae

Nella maggior parte delle alghe di questa classe, lo sporofito e il gametofito sono uguali per forma e dimensione o non differiscono molto in dimensioni.Il processo sessuale è iso-, etero- o oogamo. Nei mari sono diffusi i rappresentanti del genere Ectocarpus; Ce ne sono soprattutto molti nei mari freddi. Crescono nelle zone litorali e sublitorali. Partecipano all'imbrattamento di navi e boe. Sembrano piccoli cespugli o ciuffi, costituiti da filamenti unifilari abbondantemente ramificati, che spesso terminano con peli multicellulari incolori. La crescita dei filamenti è intercalare. Ai lati dei rami si formano zoosporangi unicellulari. In essi si verificano la divisione di riduzione e una serie di divisioni del nucleo cellulare e la formazione

molte zoospore che emergono dallo zoosporangio, dopo aver nuotato per breve tempo, germinano in una pianta dello stesso aspetto, ma aploide. Su di esso, sui rami laterali corti, si formano gametangi multicellulari, in cui si sviluppano gameti identici per forma e dimensione, ma diversi per comportamento (+ e -). Lo zigote, senza periodo dormiente, cresce in un nuovo filo diploide con uno zoosporangio. L'ectocarpo è caratterizzato da un cambiamento isomorfo di generazioni. Il processo sessuale è l'isogamia.

Coltelleria- distribuito lungo le coste europee dell'Oceano Atlantico e del Mar Mediterraneo. Ha l'aspetto di nastri multistrato ramificati dicotonicamente lunghi fino a 20 cm, terminanti con peli. Esternamente le cutleriaceae si differenziano dalle altre alghe per la presenza di una frangia di peli delicati nella parte superiore o lungo il bordo del tallo. Alla base dei peli, su alcuni esemplari si sviluppano macrogametangi a grandi cellule, che danno origine a macrogameti biflagellati; su altri esemplari si sviluppano microgametangi a piccole cellule, che danno luogo a microgameti. Dopo la fecondazione, lo zigote si sviluppa senza periodo di riposo in una nuova pianta diploide: uno sporofito, che ha la forma di una piastra o crosta multistrato, strettamente premuta sul substrato. È così diverso da un gametofito che è stato descritto con il nuovo nome generico Aglaozonia. Sul lato superiore si sviluppano zoosporangi unicellulari, nei quali si formano zoospore dopo la divisione della riduzione. Le zoospore germinano in un gametofito cespuglioso a forma di nastro. Il genere Cutlaria è il più famoso. Serve come esempio di un cambiamento generazionale eteromorfo; il suo processo sessuale è l'eterogamia.

Dictyota cresce principalmente nei mari tropicali e subtropicali e si trova anche nel Mar Nero. È caratterizzato da un tallo biforcuto con rami situati sullo stesso piano. L'altezza della pianta è di circa 20 cm, la larghezza dei rami è di 4-8 mm. Dictyota ha un'alternanza isomorfa di generazioni. Sullo sporofito, dalle cellule superficiali si sviluppano grandi tetrasporangi sferici, nei quali, dopo la divisione della riduzione, si formano 4 tetraspore aploidi, immobili, nude. Dalle tetraspore si sviluppano gametofiti maschili (con numerosi anteridi, che producono fino a 30.000 spermatozoi) e femminili (con oogoni, che producono un uovo). Le uova mature cadono dall'oogonia. Dopo la fecondazione, lo zigote si sviluppa in un nuovo sporofito. Dictyota è un esempio dello sviluppo delle alghe con un cambiamento isomorfo di generazioni, in cui il processo sessuale è oogamia.

Classe eterogeneratae

Nel ciclo di sviluppo delle alghe di questa classe, si alternano uno sporofito macroscopico (in molti fortemente sviluppato) e un piccolo gametofito microscopico, che viene spesso chiamato protallo per analogia con le felci. Il processo sessuale è isogamo o oogamo. Gli sporofiti di diversi generi differiscono nettamente e sono le piante inferiori più grandi, raggiungendo una lunghezza di 60-100 m con una divisione morfologica significativa e una struttura anatomica complessa. Gli sporofiti si dividono in lamina fogliare, picciolo e rizoidi o disco basale. Alla congiunzione tra lamina e picciolo è presente un meristema intercalare. Lo sporofito è perenne, ad eccezione del piatto, che muore ogni anno e viene sostituito da uno nuovo. Nel meristoderma della placca, prima della sua distruzione, si formano zoosporangi unicellulari. In ogni zoosporangio, dopo la divisione preliminare di riduzione, si formano da 16 a 64 (a volte 128) zoospore. Su un campione di alghe si formano miliardi di zoospore. Dopo un breve periodo di movimento, le zoospore germinano in gametofiti maschili e femminili filamentosi microscopici (protallo). Gli antheridia producono uno spermatozoo e gli oogonia producono un uovo. Dopo la fecondazione, dallo zigote si sviluppa gradualmente un nuovo potente sporofito.

Quindi, l'alternanza eteromorfa delle generazioni è caratteristica delle alghe eterogenee. Il processo sessuale è oogamia.

Laminaria, le specie del genere sono diffuse nei mari settentrionali. Il tallo è diviso in lamina fogliare, tronco e rizoidi. Si trova verticalmente dalla superficie del mare fino a una profondità di 200 m.

Macrocisti, che cresce a una profondità di 10-20 m, ha un tronco multiramificato lungo fino a 50-60 m. Davanti a ciascun piatto, il ramo viene solitamente espanso in una bolla d'aria a forma di pera. Grazie alle bolle d'aria e ai lunghi rami, la parte principale del tallo macrocystis galleggia sulla superficie del mare. Viene estratto in tutto il mondo e trasformato in alginati e altri prodotti chimici.

NereocistiÈ rappresentato da un tronco (picciolo) lungo fino a 15-25 m, che si espande gradualmente verso l'alto, porta all'estremità una bolla del diametro di 12-20 cm, dalla quale si estendono strette placche (fino a 9 m).

Ci sono 24-40 piatti di questo tipo in totale. Nereocistis cresce fino a 20 m di profondità, mentre la parte superiore del tronco con vescica galleggia vicino alla superficie.

I cicli di vita dei rappresentanti di cui sopra sono simili. Si formano zoosporangi sulle lamine fogliari.

Classe Ciclosporae

Appartengono a questa classe le alghe brune, che non presentano un'alternanza di generazioni, ma solo un cambiamento delle fasi nucleari: tutta l'alga è diploide, solo i gameti sono aploidi. Non esiste riproduzione asessuata. La classe contiene un solo ordine: Fucus.

I Fucus hanno talli coriacei, olivastri o giallo-marroni, ramificati dicotonicamente, a forma di cintura, lunghi 0,5-1 m, larghi 1-5 cm; alcuni hanno rigonfiamenti pieni d'aria. Crescita apicale.

Al momento della riproduzione sessuale, alle estremità dei rami si formano rigonfiamenti giallastri a forma di fagiolo: i ricettacoli su cui si trovano gli organi genitali. I gametofiti si sviluppano sui ricettacoli sotto forma di uno strato che riveste le depressioni (concettacoli o scafidi). I gametangi si formano nelle depressioni di uno strato di cellule che nasce da una singola cellula chiamata cellula iniziale del conceptaculum o prospora. Lo strato di rivestimento del concettacolo che si sviluppa dalla prospora è il gametofito. I gametofiti del Fucus formano filamenti multicellulari mononucleari semplici e ramificati verticali, alcuni di essi portano gametangi e il resto funge da parafisi.

L'Oogonia nel Fucus si trova direttamente sulla superficie del gametofito. Gli anteridi si formano alle estremità dei rami ramificati. Gli oogoni in via di sviluppo (8 uova) e gli anteridi (64 spermatozoi) vengono escreti con il muco

sparano fuori dal concentacolo, qui vengono rilasciate le cellule germinali. La fecondazione avviene nell'acqua circostante. L'uovo fecondato cresce in una nuova pianta senza un periodo dormiente.

Genere fucus (Fucus) distribuito nei mari settentrionali, è il principale abitante della zona costiera.

Sargassum - le “foglie” sono lamellari o subulate. Il tronco è corto, dalla sua parte superiore si estendono lunghi rami portanti ricettacoli; questi rami muoiono ogni anno. I rappresentanti sono distribuiti principalmente nei mari tropicali e subtropicali. Il sargasso viene utilizzato per produrre alginati; alcune specie con foglie non rigide vengono utilizzate come alimento. Nel Mar dei Sargassi su una superficie di 4,4 milioni di metri quadrati. km nuotano due specie di sargassi, che si riproducono vegetativamente e non hanno organi di attaccamento.

Varianti isomorfe o eteromorfe del ciclo vitale aploide-diploide o cambiamento isomorfo ed eteromorfo delle generazioni. Cicli vitali dei generi Ectocarpus, Laminaria, Fucus, Conceptacula, Receptacula o Scaphidia.

Distribuzione ed ecologia della B.V. Piante quasi esclusivamente marine. Sono distribuiti ovunque dall'Artico all'Antartico. Ma le specie più grandi crescono principalmente nelle latitudini temperate e subpolari. I rappresentanti del dipartimento crescono principalmente in acque poco profonde e predominano su substrati costieri rocciosi nelle regioni fredde del globo. ma si trovano anche a profondità fino a 200 m.Le specie che hanno bolle d'aria galleggiano liberamente quando si separano dal suolo e talvolta (ad esempio nel Mar dei Sargassi) formano grandi accumuli sulla superficie dell'acqua. I boschetti più potenti di B.V. si formano in acque ricche di sostanze nutritive. Molte alghe di grandi dimensioni sono ampiamente utilizzate come mangime per il bestiame e per fertilizzare i campi (ricchi di potassio). Alcuni tipi di alghe sono usati come cibo; oltre al cibo, hanno anche un valore dietetico, perché ricco di iodio e utile contro l'aterosclerosi. In precedenza, lo iodio veniva estratto dalle alghe. Le alghe brune vengono utilizzate in quantità significative per produrre algina, che ha una grande capacità adesiva e viene utilizzata nella produzione di carta, cartone e inchiostri da stampa. Le alghe vengono raccolte con apposite macchine raccoglitrici e vengono utilizzate anche quelle gettate a terra.

• Ascozeiracee ( Ascoseirales)
• Cordariacee ( Cordariali)
• Cutleriacee ( Cutleriales)
• Dictyosiphonaceae ( Dictyosiphonales)
• Desmarestiaceae ( Desmarestiales)
• Dictyotacee ( Dittoracconti)
• Cordariacee ( Cordariali)
• (Discosporangiales)
• Ectocarpacee ( Ectocarpali)
• Fuco ( Fucales)
• (Ishigeales)
• Laminariaceae ( Laminariales)
• (Nemodermatales)
• (Onslowiales)
• (Ralfsiales)
• Scitosifonacee ( Scitosifonali)
• (Scytothamnales)
• Sphacelariaceae ( Sphacelariales)
• Sporochnovae ( Sporochinali)
• Tylopteridae ( Tilopteridales)
• (Siringodermatales)

I talli di alghe e fucus sono i più complessi. I loro talli presentano segni di differenziazione tissutale con specializzazione cellule. Nel tallo si distinguono: una corteccia, costituita da più strati di cellule intensamente colorate; nucleo, costituito da cellule incolori, spesso raccolte in fili. Nelle alghe, nel nucleo si formano tubi setacciati e fili tubolari. Il nucleo svolge non solo una funzione di trasporto, ma anche meccanica, poiché contiene fili con spesse pareti longitudinali. Tra la corteccia e il nucleo di molte alghe brune può esserci uno strato intermedio di grandi cellule incolori.

La crescita del tallo nelle alghe brune è molto spesso intercalare e apicale, meno spesso basale. La crescita intercalare può essere diffusa o potrebbe esserci una zona di crescita. Nei grandi rappresentanti, il meristema intercalare si trova nel punto di transizione del “picciolo” alla “lamina fogliare”. Le grandi alghe hanno anche una zona meristematica sulla superficie del tallo, il cosiddetto meristoderma (una sorta di analogo cambio piante superiori).

Un tipo insolito di meristema, presente solo in alcune alghe brune, è il meristema tricotallico, le cui cellule si sviluppano alla base dei veri peli. I veri peli si trovano sulla superficie del meristoderma sparsi o in mazzi e sono spesso immersi alla base in speciali rientranze: i criptosomi.

Flagelli

Sono rappresentate solo le fasi flagellari del ciclo vitale delle alghe brune gameti e zoospore. Due disuguali flagello attaccato lateralmente (sperma Dictyota hanno un solo flagello). Tipicamente, il lungo flagello piumato nelle alghe brune è diretto in avanti, e quello liscio - lateralmente e all'indietro, ma negli spermatozoi delle Laminariaceae, Sporochnaliaceae e Desmarestiaceae, al contrario, il lungo flagello piumato è diretto all'indietro, e quello corto e liscio - avanti. Il lungo flagello contiene oltre ai mastigonemi tripartiti, scaglie e spine; la sua punta può essere attorcigliata a spirale. Alla base del flagello liscio è presente un rigonfiamento basale. Gli spermatozoi del Fucus attorno al flagello hanno una peculiare struttura a forma di imbuto - una proboscide, supportata microtubuli prima spina dorsale.

I corpi basali dei flagelli si trovano ad un angolo di quasi 110 gradi e sono collegati da tre nastri striati. La configurazione tipica delle alghe brune è la presenza di quattro radici microtubulari. Una radice è costituita da 7-5 microtubuli, diretti verso l'estremità anteriore della cellula, dove si piega e torna indietro; l'altra radice è costituita da 5-4 microtubuli ed è diretta in due direzioni dal corpo basale - verso le estremità anteriore e posteriore della cellula; altre due radici sono corte, ciascuna costituita da un microtubulo. Nel sistema radicolare non è presente rizoplasto. In un certo numero di alghe brune, la struttura dell'apparato radicale differisce da quella descritta.

Veli

Gli alginati solubili sono inclusi nella composizione matrice parete cellulare, che talvolta rappresenta fino al 40% del peso secco del tallo.

I fucani (fucoidani o ascofillani) sono polimeri di L-fucosio e zuccheri solfatati. La loro funzione non è completamente compresa. Si ritiene che svolgano un ruolo importante nell'attaccamento zigoti e la sua germinazione nell'alga fucus.

In alcuni dictyotes, per esempio Padina, la calce si deposita nelle pareti cellulari sotto forma aragonite.

Strutture cellulari

Le cellule delle alghe brune ne contengono da una a molte plastide. Più spesso cloroplasti piccolo, discoidale, parietale. La loro forma può essere stellata, nastriforme o lamellare; La forma dei cloroplasti può cambiare con l'invecchiamento della cellula. Il guscio del cloroplasto è costituito da quattro membrane; dove si trova il cloroplasto accanto nucleo, la membrana esterna del reticolo endoplasmatico dei cloroplasti passa nella membrana esterna del nucleo. Lo spazio periplastideo è ben sviluppato. Lamella tritilacoide; c'è una lamella circostante; Il DNA dei cloroplasti è assemblato in un anello.

Nelle acque dolci si trovano solo 8 specie appartenenti a questo genere Heribaudiella, Ectocarpo, Sphacelaria, Pseudobodanella, Litoderma, Pleurocladia E Porterinema. Forse, H. fluviatilis- una componente comune della flora fluviale, ma a causa dell'ignoranza di questo gruppo spesso passa inosservato nei campioni.

Il ruolo delle alghe brune in natura è estremamente importante. Questa è una delle fonti principali materia organica nella zona costiera, soprattutto nei mari delle latitudini temperate e subpolari; i loro boschetti servono come luogo di alimentazione, riparo e riproduzione per molti animali.

Le alghe brune vengono utilizzate per alimenti, mangimi per bestiame, fertilizzanti e alginati E mannitolo. Tassa annuale Laminaria e le alghe correlate raggiungono i 2 milioni di tonnellate di peso umido; più di un milione di tonnellate sono prodotte dalla maricoltura in Cina.

Alginati- composti non tossici con proprietà colloidali, quindi ampiamente utilizzati nell'industria alimentare e farmaceutica. L'acido alginico e i suoi sali sono in grado di assorbire acqua 200-300 volte, formando gel caratterizzati da un'elevata resistenza agli acidi. Nell'industria alimentare vengono utilizzati come emulsionanti, stabilizzanti, gelificanti e componenti che trattengono l'umidità. Ad esempio, l'alginato di sodio in polvere secca viene utilizzato nella produzione di prodotti solubili in polvere e bricchettati (caffè, tè, latte in polvere, gelatina, ecc.) per la loro rapida dissoluzione. Le soluzioni acquose di alginati vengono utilizzate per congelare carne e prodotti ittici. Nel mondo dentro industria alimentare Viene utilizzato circa il 30% degli alginati risultanti.

IN tessile e nell'industria della pasta e della carta, gli alginati vengono utilizzati per addensare le vernici e migliorare la forza del loro legame con la base. L'impregnazione dei tessuti con alcuni sali dell'acido alginico li rende impermeabili, resistenti agli acidi e aumenta la resistenza meccanica. Per produrre la seta artificiale vengono utilizzati numerosi sali degli acidi alginici. Durante la seconda guerra mondiale, negli Stati Uniti e in Inghilterra furono prodotte grandi quantità di tessuti mimetici e reti per edifici residenziali e industriali a partire dall'acido alginico e dai suoi sali. Gli alginati vengono utilizzati nella metallurgia come componente della terra da modellare, nella radioelettronica come agente legante nella produzione di alta qualità ferriti, così come nell'industria mineraria, chimica e di altro tipo.

Nell'industria farmaceutica gli alginati vengono utilizzati per rivestire compresse, pillole, come basi componenti per vari unguenti e paste, come gel vettore medicinali. In medicina, l'alginato di calcio viene utilizzato come agente emostatico, come assorbente, favorendo la rimozione dei radionuclidi (compreso lo stronzio).

Nel Nord America vengono raccolti gli alginati Macrocisti E Nereocisti, sulle coste europee vengono utilizzate specie Laminaria E Ascophyllum. Alla fine del XX secolo la produzione annua di alginati nel mondo raggiunse le 21.500 tonnellate: 12.800 tonnellate in Europa, 6.700 in Nord America, 1.900 in Giappone e Corea, 100 in America Latina. In Russia nel 1990 sono state prodotte solo 32 tonnellate di alginato di sodio per uso alimentare.

I fucoidani sono anticoagulanti efficaci, ancora più attivi dei eparina. Il loro utilizzo per la produzione di farmaci antitumorali e composti antivirali è considerato promettente. Anche a concentrazioni molto basse possono inibire l’attaccamento dei virus alla superficie delle cellule. I fucoidani sono in grado di formare mucillagini estremamente forti e viscose, che vengono utilizzate nella produzione di emulsioni e sospensioni stabili.

Mannitolo usato come sostituto dello zucchero per i diabetici. Inoltre, può essere utilizzato come sostituto del plasma per la conservazione del sangue.

Le cellule di molte alghe brune si accumulano iodio. Il suo contenuto può raggiungere lo 0,03%-0,3% della massa fresca di alghe, mentre il suo contenuto in acqua di mare raggiunge solo lo 0,000005% (0,05 mg per litro d'acqua). Fino agli anni '40. XX secolo le alghe brune venivano utilizzate per estrarre lo iodio.

La crisi energetica che lo ha travolto l'anno scorso molti paesi del mondo, ha portato alla necessità di ricercare nuove fonti energetiche non tradizionali. Quindi, negli Stati Uniti, si sta studiando la possibilità di coltivare alghe a questo scopo. Macrocystis pirifera con successiva trasformazione in metano. Si stima che da un'area di 400 chilometri quadrati occupata da questa alga si possano ricavare 620 milioni metri cubi metano

Negli ultimi anni le alghe brune hanno attirato l’attenzione per la loro capacità di rilasciare inquinanti organici nell’atmosfera. bromuri(bromoformio, dibromoclorometano e dibromometano). Il rilascio annuo di bromuri organici da parte delle alghe raggiunge le 10.000 tonnellate, un valore paragonabile alla formazione di queste sostanze da parte dell'industria. Esiste un'opinione sulla connessione tra il rilascio di bromuri organici e la distruzione ozono nell'atmosfera artica.

Filogenesi

Reperti fossili che potrebbero essere correlati alle alghe brune risalgono a tempi recenti Ordoviciano(circa 450 milioni di anni) e sono conosciuti come Winnipegia E Tallocisti dalla media siluriano(425 milioni di anni). Ma questi reperti non possono essere attribuiti con precisione solo alle alghe brune, poiché sono simili anche ad alcune di quelle moderne. verde E alghe rosse. Tra i reperti fossili che possono sicuramente essere associati alle moderne alghe brune Miocene(5-25 milioni di anni). Questo Zonariti E Limnofico, che ricorda il moderno Dictyota ecc. I metodi molecolari determinano l'età delle alghe brune a 155-200 milioni di anni.

Marrone - monofiletico gruppo, ma le connessioni al suo interno non sono completamente comprese. Ad oggi, i dati sull'analisi delle sequenze nucleotidiche di un certo numero di geni, a causa del loro piccolo numero, non riflettono ancora il quadro completo nella filogenesi delle alghe brune. Tradizionalmente, le alghe brune più primitive includevano l'ectocarpo, ma l'analisi della sequenza genetica rbc L, p.s UN, p.s B e le loro combinazioni mostrano che non lo sono. Negli alberi ottenuti in questi studi, gli Ectocarpus si trovano nella parte superiore e i rappresentanti dell'ordine alla base Ishigeales, che si separò presto dall'albero generale delle alghe brune.

Non vi è dubbio che le alghe brune siano classificate come ocrofite. All'interno di questo dipartimento, per una serie di caratteristiche, sono stati a lungo considerati i più vicini alghe dorate. Questa opinione è attualmente contestata. In termini di caratteristiche ultrastrutturali, biochimiche e di confronto delle sequenze nucleotidiche del gene 16S rRNA, le alghe brune sono le più vicine a triboficium. Dopo la descrizione della nuova classe Schizocladiophyceae, numerosi studi hanno dimostrato che si tratta del gruppo gemello delle alghe brune.

Varietà e classificazione

Classe ne contiene circa 265 parto e 1500-2000 specie. Tipo di organizzazione tallo, presenza o assenza di pirenoide, metodo di crescita, tipo di riproduzione sessuale ( isogamia, eterogamia, oogamia) E ciclo vitale utilizzato per isolare ordini di alghe brune. Negli ultimi anni, in connessione con l'uso dei dati sul confronto delle sequenze nucleotidiche di un numero di geni, il sistema delle alghe brune è stato attivamente rivisto. In diversi sistemi si distinguono 7 o più ordini, con diverse interpretazioni del volume degli ordini Ectocarpales e Fucales. Nel 1999, F.Rousseau e B.Reviers hanno proposto un ampio concetto dell'ordine Ectocarpales s.l., che comprendeva gli ordini Chordariales, Dictyosiphonales, Punctariales, Scytosiphonales. Allo stesso tempo ne sono stati esclusi Ralfsiales e 2004 Ischigeales (questo ordine è stato descritto per il genere Ischige, precedentemente classificato come membro della famiglia delle Chordariaceae). In un ordine Fucales s.l. fu proposto di unire gli ordini Fucales e Durvillaeales. Nel 1998 è stato descritto nuovo ordine alghe brune - Scytothamnales - basate sulle caratteristiche dei plastidi (cellule stellate posizionate centralmente con un pirenoide) e sui dati dell'rDNA SSU. Questo nuovo ordine prevede tre tipologie: Scytothamnus, Splacnidio(derivato da dictyosiphonaceae) e Stereocladone(derivato dalle Chordariaceae).