Alghe brune. Reparto Alghe brune

Le alghe brune offrono incredibili benefici per la salute. Continua a leggere per scoprire i loro vantaggi.

Perché le alghe brune fanno bene

L'alga bruna, nota come Fucus vesiculosus o fuco, è un ortaggio di mare popolare in molte cucine. Prove limitate supportano molte delle affermazioni sui suoi benefici medicinali, ma alcune ricerche suggeriscono che potrebbe avere benefici medici.

Cosa sono le alghe brune?

Le alghe brune sono alghe che crescono negli oceani freddi di tutto il mondo. Potresti aver visto le macchie dei suoi viscidi rami verde-marrone lavati sulla spiaggia.

L'alga bruna è un ingrediente comune in molte cucine asiatiche. La gente li mangia crudi, bolliti o in salamoia. Che sia crudo o in salamoia, ha una croccantezza distinta. La sua consistenza è più morbida una volta cotta. Gli chef servono le alghe nella zuppa coreana. Puoi anche includerlo nella normale zuppa di miso o nell'insalata di alghe. La sua consistenza e il suo gusto possono rendere più interessanti gli alimenti più morbidi.

Quali sono i benefici nutrizionali delle alghe brune?

Le alghe brune hanno sostanze nutritive. È un'ottima fonte di iodio minerale essenziale per la normale funzione tiroidea. Fornisce inoltre:

ferro
magnesio
vitamina B-2 o riboflavina
B-9, noto anche come acido folico
fibre

Ci sono un'ampia varietà di cibi nutrienti come le alghe. Possono aiutarti a ottenere le vitamine e i minerali di cui il tuo corpo ha bisogno. La fibra nelle alghe può anche promuovere la salute dell'apparato digerente proteggendo dalla stitichezza.

Quali sono le indicazioni mediche per le alghe brune?

Alcune persone affermano che le alghe sono una cura per molte condizioni. Una delle affermazioni è che può disintossicare il tuo corpo dalle radiazioni. Alcune persone suggeriscono anche che ciò potrebbe causare l'autodistruzione del tumore canceroso. Nessuna prova scientifica supporta nessuna di queste affermazioni.

Le alghe brune contengono alcune sostanze che possono aiutare a curare determinate condizioni, inclusi alcuni tipi di cancro e obesità.

Gambero

Le alghe brune contengono un elemento chiamato fucoidan, che i ricercatori hanno isolato e testato per i suoi effetti sul cancro. Fucoidan ha mostrato risultati promettenti nell'eradicare o rallentare la diffusione del cancro del colon-retto e della mammella, secondo lo studio.

Perdita di peso

Le alghe brune contengono anche fucoxantina, che è il pigmento responsabile del suo colore. Uno studio pubblicato sulla rivista Diabetes, Obesity and Metabolism suggerisce che la combinazione di olio di fucoxantina e semi di melograno può anche aiutare a ridurre il grasso del fegato nelle donne obese. È importante notare che i partecipanti allo studio hanno assunto integratori alimentari contenenti alte dosi di fucoxantina, che è ciò che si otterrebbe mangiando direttamente le alghe. Forse hai troppe alghe brune?

Il più grande pericolo di mangiare troppo alghe è l'assunzione eccessiva di iodio. Sebbene lo iodio sia essenziale per una sana funzione tiroidea, consumarne troppo può causare ipertiroidismo. I sintomi di questa condizione includono:

battito cardiaco veloce
nervosismo
improvvisa perdita di peso

Come tutto ciò che vive nel mare, anche le alghe brune possono assorbire e contenere sostanze inquinanti come l'arsenico e il cadmio. Questi elementi possono danneggiare il fegato e il pancreas.

Mangia alghe con moderazione per ridurre il rischio di questi problemi. Gustatelo come parte di una dieta varia ed equilibrata.

L'alga bruna è un ortaggio nutriente. È ricco

Le alghe, in particolare le alghe brune, sono un alimento naturale ricco di sostanze nutritive, necessario per una persona e animali. Le sostanze minerali assorbite dall'acqua in grandi quantità si trovano in uno stato colloidale organico e possono essere liberamente e rapidamente assorbite dal corpo umano.

Proprietà utili dell'alga bruna

Nell'oceano cresce un'alga bruna, che ha il nome botanico Macrocystis Pyrifera. È spesso considerato un alghe e viene utilizzato come integratore alimentare. Cresce rigogliosa a una profondità di sei-dieci braccia (una braccia è uguale a sei piedi, che è 182 cm) in luoghi con fondo roccioso; non ha radici, è attaccata alle rocce per mezzo di fasci (steli) simili a corde; l'acqua è il suo unico nutriente.

È una delle piante più grandi, raggiunge una lunghezza di 700 piedi e cresce di 50 piedi in un anno. Ogni pianta è costituita da parti somiglianti ad un tronco o fusto, con grandi foglie singole lanceolate e radici poste su entrambi i lati, dette picciolo, rizoidi e placche. Le lamine sono disposte in file alternate da sei a otto o più; ogni piatto è attaccato allo stelo della pianta con una boa o un galleggiante. I piatti sono di colore marrone oliva, ondulati distintamente e asimmetricamente e delimitati da una fila di spine corte e morbide.

Le alghe, in particolare le alghe brune, sono un alimento naturale ricco di nutrienti necessari all'uomo e agli animali. Le sostanze minerali assorbite dall'acqua in grandi quantità si trovano in uno stato colloidale organico e possono essere liberamente e rapidamente assorbite dal corpo umano.

In precedenza, la maggior parte delle persone mangiava pesce e crostacei, rappresentanti delle vaste riserve marine. Le popolazioni dei paesi costieri come il Giappone (i giapponesi raccolgono sei o sette diversi tipi di alghe e le immagazzinano per un consumo successivo) e l'Irlanda consumavano alghe commestibili in grandi quantità. Va notato che sullo sfondo di tale nutrizione, alcune malattie dell'insufficienza erano estremamente rare o erano completamente assenti tra questi popoli.

Le alghe brune (fucus vesiculosus) e altre piante marine (come le alghe rosse) sono ricche di iodio, necessario per il normale funzionamento della tiroide (che controlla i processi metabolici dell'organismo). Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, più di 1,5 miliardi di persone nel mondo sono a rischio di malattie della tiroide, spesso a causa della carenza di iodio. Anche dosi troppo elevate di iodio sono dannose per la salute.

Fucus di alghe. Come si usa?

Fucus è un'alga bruna marina. Viene anche chiamata "uva di mare", "quercia di mare", "re delle alghe". Tre tipi di fucus sono di particolare importanza: "fucus seghettato", "fucus a doppia faccia" e "fucus frizzante".

Il fucus è un'alga settentrionale che cresce nel Mar Bianco. Questa alga è più sana che gustosa, quindi viene solitamente utilizzata come integratore. Fucus contiene l'intero spettro di vitamine (A, B1, B2, B3, B12, C, D3, E, K, F, H), oligoelementi rari (iodio, selenio, bario, zinco, magnesio, zolfo e altri 36 elementi ), acido folico e pantotenico, polisaccaridi, amminoacidi, acidi polinsaturi Omega-3.

Uno dei componenti principali di questa alga è il fucoidan. Fucoidan ha effetti antivirali (anche contro l'infezione da HIV), antitumorali, immunoregolatori.

La composizione chimica del fucus

La composizione chimica del fucus è considerata unica, poiché è quasi identica alla composizione dei tessuti del corpo umano e del plasma sanguigno. Questa alga è fonte di un insieme completo ed equilibrato di micro e macro elementi (magnesio, calcio, potassio, fosforo, zolfo, ferro, bromo, iodio e altri), vitamine (vitamine A, B - B1, B2, B3, B6 , B12, E, K, PP, folico, acido pantotenico e altri). Anche nella composizione sono presenti acido alginico, suoi sali, fucosterolo, fucoidano, caraginina.

Grazie alla sua composizione, il fucus supera molti prodotti naturali nelle sue qualità! Ad esempio, 10 g di fucus (in forma secca) contengono tanta vitamina D quanto 10 kg di albicocche, iodio - come 11 kg di merluzzo, ferro - come 1 kg di spinaci, vitamina A - come 100 grammi di carote.

Inoltre, l'alga fucus è povera di calorie ( il valore energetico 100 grammi di fucus - solo 123 kcal).

Proprietà utili del fucus:

ha un effetto antisettico;
favorisce l'escrezione di radionuclidi e metalli pesanti dal corpo;
migliora l'immunità;
ha un antivirale azione antimicrobica;
normalizza diversi tipi metabolismo (metabolismo lipidico e purinico);
previene la trombosi;
aiuta con reumatismi, ipertensione, aterosclerosi, ecc.
combatte efficacemente i depositi di grasso, riduce i livelli di colesterolo.
rimuove gli elementi e le tossine non necessari dal corpo.

Cattiva ecologia, dieta squilibrata, stress, ecc. influire negativamente sulla nostra salute. Il corpo umano lavora letteralmente al limite. Per normalizzare il corretto metabolismo, rimuovere varie tossine, le persone hanno bisogno di ulteriore supporto. Il fucus in forma facilmente digeribile aiuta perfettamente l'organismo a sopperire alla carenza degli elementi di cui ha bisogno.

Sin dai tempi antichi, le persone hanno prestato attenzione allo speciale proprietà curative Alghe Fucus. Viene estratto in aree ecologicamente pulite del Mar Bianco. Una delle straordinarie proprietà delle alghe è la sua resistenza all'inquinamento petrolchimico.

Fuco

L'alga più famosa in Russia è il kelp o il cavolo di mare. V epoca sovietica piramidi di centesimi di insalata di alghe in scatola crescevano in ogni negozio. Sullo sfondo di una carenza di altri prodotti, i cittadini dell'URSS hanno sviluppato sia antipatia per un prodotto economico, ma specifico, sia rispetto. Forse tutti conoscevano l'insalata di alghe, ma solo pochi l'hanno adorata.

L'inscatolamento cambia significativamente il gusto delle alghe, riduce il contenuto di vitamine e minerali, quindi dovresti prestare attenzione alle alghe essiccate o fresche. Per cucinare, le alghe vengono solitamente bollite (questo non si applica al cavolo cotto o in scatola). Prendere 1 parte di alga in 5 parti di acqua, salare leggermente e far bollire per qualche minuto.

La famiglia delle alghe alghe ha circa 30 specie. Nell'Estremo Oriente della Russia, le alghe crescono in grandi quantità. In alcuni paesi (Giappone, Cina e Corea), le alghe vengono coltivate apposta. A proposito, il Mare di Okhotsk è considerato il posto migliore al mondo per l'estrazione di queste alghe. Durante il regno dell'imperatore Kann-Si nella provincia di Mukden, la malattia del gozzo iniziò a diffondersi fortemente tra la popolazione. Kann-Si, su consiglio di scienziati cinesi, ha emesso un ordine che obbliga ogni abitante della provincia di Mukden a mangiare sistematicamente almeno 5 libbre di alghe secche durante l'anno.

L'alga Laminaria, o alga marina, è stata ampiamente utilizzata fin dall'antichità per scopi medicinali e alimentari nei paesi orientali. In Cina ci sono più di 300 tipi di piatti e prodotti alimentari preparati con alghe o con la sua aggiunta. In Giappone sono in corso lavori per coltivare le alghe come promettente fonte di proteine, mannitolo e acido alginico.

A causa della composizione chimica unica e delle proprietà dei singoli componenti, le alghe sono diventate recentemente al centro dell'attenzione degli scienziati. È stato scientificamente provato che l'uso sistematico di alghe a piccole dosi migliora il metabolismo del corpo e ne aumenta il tono. Secondo gli scienziati giapponesi, le alghe alghe contengono sostanze speciali che rafforzano le radici dei capelli umani. Le alghe brune contengono un complesso di sostanze biologicamente attive: carboidrati - 59%, proteine - 13%, fibre - 11%, grassi - 2%, sali minerali - 3%, umidità - 12%.

Gli scienziati sono stati a lungo incuriositi dalle proprietà antitumorali delle alghe. Interessanti sviluppi sono stati condotti da scienziati giapponesi dell'Università di Kyoto. Hanno scoperto che l'estratto di alga bruna potrebbe prevenire la crescita del tumore. Si ritiene che il principio attivo sia un complesso di polisaccaridi, che ha un effetto stimolante sul sistema immunitario. Inoltre, l'alga contiene carboidrati: il mannitolo è molto utile nell'indebolire la motilità intestinale; la laminarina è una fonte di glucosio; acido alginico (polimero dell'acido d-mannurico) e suoi sali (alginati).

I risultati degli studi clinici sui prodotti contenenti alginato hanno mostrato un indubbio effetto terapeutico nel trattamento delle malattie gastrointestinali. L'uso di alginati come componenti prodotti alimentari efficace in caso di intossicazione del corpo. È stato stabilito che gli alginati sono in grado di adsorbire e rimuovere metalli pesanti (piombo, cadmio) e radionuclidi dal corpo, accelerare la guarigione delle ferite e abbassare i livelli di colesterolo nel sangue. La proteina Laminaria ha un alto valore nutrizionale, contiene tutti gli aminoacidi necessari per il corpo umano. I grassi includono le vitamine A e D, che sono molto efficaci.

Inoltre, nelle alghe sono stati trovati beta-carotene, vitamine B1, B2 e C. Uno dei componenti più importanti delle alghe sono i sali minerali, che determinano principalmente il valore nutritivo e medicinale delle alghe. Le alghe Laminaria sono in grado di concentrare nelle loro cellule una quantità significativa di iodio legato organicamente, un elemento che assicura il corretto metabolismo nel corpo umano. In situazioni di intenso inquinamento antropico e di calamità ambientali, si è affermata la necessità dell'uso sistematico delle alghe naturali raccolte in aree ecologicamente pulite a fini terapeutici e profilattici.

Il professor Kavanaugh della Cornwell University ha presentato esperimenti sull'alimentazione delle alghe (come integratore alimentare) alle galline bianche livornesi, ottenendo un netto miglioramento della loro salute e della qualità delle uova. Ha mostrato quanto fosse duro e forte il guscio delle uova e quanto fosse denso il tuorlo, che rimane intatto quando viene lanciato da un palmo all'altro. Il professor Kavanaugh era particolarmente interessato alla possibilità di prevenire la formazione di fragili gusci d'uovo.

Il professore ha anche indagato sui casi di scarsa fusione ossea nelle fratture, di cui gli hanno parlato i suoi colleghi medici, e ha scoperto la causa di questo fenomeno in relazione ai cambiamenti nella Composizione chimica organismo, in particolare, nel tessuto osseo. In ogni caso, credeva che i pazienti dovessero ricevere compresse di alghe, che sono un'ottima fonte di elementi minerali in forma organica, necessari per il corpo umano. Successivamente, ha scoperto che dopo aver iniziato il trattamento con compresse di alghe, i pazienti hanno sperimentato una rapida fusione ossea. Successivamente, Cavanaugh ha studiato l'effetto del consumo quotidiano di alghe sulla guarigione di fratture e crepe. Gli esami del sangue per il contenuto di calcio, potassio, ferro e iodio nel sangue dei pazienti in relazione al tasso di guarigione del tessuto osseo nelle fratture (crepe) hanno dimostrato che il periodo di guarigione può essere ridotto del 20% con un'assunzione giornaliera di alghe , che aiuta ad aumentare il contenuto di calcio nel sangue.

La composizione del corpo umano è equivalente alla composizione di sette galloni di acqua di mare. Pertanto, il fabbisogno di minerali può essere pienamente soddisfatto dai prodotti marini. Copriamo questa esigenza in una certa misura consumando pesce e altri frutti di mare. Mangiando quotidianamente alghe, contribuiremo a una più completa soddisfazione del nostro fabbisogno di minerali. È semplice e rimedio efficace eliminazione della carenza di minerali che si sviluppa in corpo umano quando si consuma solo cibo coltivato a terra.

L'uso di alghe essiccate per scopi medicinali

Se acquisti e consumi alghe una volta alla settimana (sono sufficienti due cucchiaini di alghe essiccate), puoi fornirti una dose mensile di vitamine e minerali necessari al nostro corpo. Le alghe essiccate sono alghe lavorate. Sono unici, perché contengono vitamine: A, C, E, che sono molto importanti per l'immunità e rallentano il processo di invecchiamento nel corpo; D - con il suo aiuto vengono assorbiti calcio e fosforo; B1, B2 - stimolano i processi metabolici nel corpo; B6, PP - condizione di capelli, unghie, pelle. Micro e macro elementi che le alghe alghe ci forniscono: Na (sodio), K (potassio), Ca (calcio), Mg (magnesio), Cl (cloro) e ovviamente I (iodio), la cui mancanza è irta di conseguenze particolarmente negative. Tutto ciò suggerisce in modo convincente che se acquisti alghe di alghe essiccate, i benefici per il tuo corpo saranno enormi.

È stato scientificamente dimostrato che l'alga rimuove efficacemente le tossine dal corpo e previene la comparsa di tumori maligni. Pertanto, i medici spiegano la bassa percentuale di cancro al seno tra le donne in Giappone proprio con la presenza di piatti di alghe nella loro dieta.

Si consiglia di assumere regolarmente alghe essiccate per l'aterosclerosi e per la prevenzione. malattia cardiovascolare e malattie associate a disordini metabolici. Inoltre, la pratica dimostra che le alghe aiutano con successo con le malattie articolari: reumatismi, artrite, artrosi. In questi casi, per alleviare il dolore, è necessario fare un bagno di alghe di notte.

Le alghe essiccate non perdono affatto le loro proprietà benefiche, al contrario, è più conveniente usarle in questa forma ed è più piacevole per coloro che non possono tollerare il suo odore specifico. Pertanto, consigliamo a tutti di acquistare le alghe e di assumerle con il cibo, compensando la carenza di nutrienti in un modo così semplice ed economico.

alghe brune (Feofita ) - un dipartimento di alghe, la cui caratteristica è la struttura multicellulare e la forma lamellare del tallo. Questo gruppo di alghe ha una struttura complessa tra le altre alghe. Il dipartimento delle alghe brune conta circa 1,5 mila specie.

Segni generali. Per il numero di cellule, le alghe brune sono esclusivamente organismi multicellulari. E nelle dimensioni vanno da pochi centimetri a decine di metri. Il tallo lamellare delle alghe brune ha una struttura complessa. In alcune specie, gruppi di cellule sono disposti su più file, acquisiscono segni di differenze rispetto ad altre cellule che diventano simili ai tessuti. Le coperture cellulari sono rappresentate da membrane a due strati. Lo strato esterno è mucoso, poiché è costituito da sostanze pectine e sali solubili - alginati e quello interno è costituito da cellulosa. Le alghe brune hanno pigmenti verdi, marroni e gialli, che in combinazione determinano il loro colore giallo brillante o marrone. Le principali sostanze che queste piante immagazzinano sono la laminarina e l'olio, che si depositano all'esterno dei cloroplasti. L'amido viene conservato raramente. Nel dipartimento delle alghe brune si trovano tutti i tipi di riproduzione:

vegetativo - con parti del tallo, asessuale - con l'aiuto di zoospore e gemme di covata e sessuale - con l'aiuto di gameti, che si formano negli organi del gametangi. Le alghe brune sono caratterizzate da una netta alternanza di generazioni che si riproducono sessualmente e asessualmente.

distribuzione e diversità. Le alghe brune sono esclusivamente grandi piante marine, si trovano in tutti i mari della Terra. Si adattano alla vita a media profondità - 20-30 m, dove assorbono i raggi di luce verde e blu. Ma le alghe brune sono più comuni nelle zone costiere rocciose nei mari delle regioni temperate e fredde del globo. In questi luoghi, le alghe subiscono forti shock meccanici durante il surf, ma le onde non le danneggiano, perché le cellule del tallo sono ricoperte da uno strato protettivo di muco. Vicino alla parte superiore in molti tipi di alghe brune ci sono bolle d'aria che le tengono a galla. A causa delle onde e delle correnti nei luoghi della loro esistenza, c'è un apporto costante di nutrienti, quindi hanno un tallo ramificato, che spesso raggiunge grandi dimensioni. Tutte le alghe brune, ad eccezione di alcuni tipi di alghe Sargasso, conducono uno stile di vita attaccato. Hanno rizoidi o piante dei piedi come organi di attaccamento.

L'alga bruna più famosa è fuco, fucus, macrocystis, sargassum, pelvetia, lesonia. Genere Fuco, o alga marina, riunisce piante perenni, che si trovano in quasi tutti i mari dell'emisfero settentrionale. Il tallo di queste alghe può raggiungere una lunghezza fino a 20 m ed è costituito da una placca e un rizoide, che fissano le alghe al fondo roccioso sottomarino. La più grande importanza industriale sono le alghe da zucchero, le alghe settentrionali, le alghe giapponesi, ecc.

Fuco- un genere di alghe brune perenni. Nei freddi mari del nord, il fondale, esposto con la bassa marea, è spesso ricoperto da un tappeto continuo di queste alghe. I loro Talom raggiungono i 30-100 cm di altezza, hanno una suola a forma di disco e piastre ramificate, si espandono verso l'alto. Alle estremità di queste piastre ci sono bolle d'aria, grazie alle quali l'alga mantiene il suo corpo allungato in posizione verticale nell'acqua. sargasso- Si tratta di alghe brune, il cui corpo è come cespugli punteggiati di bolle d'aria, consentendo a questi organismi di rimanere sulla superficie dell'acqua.

Il nome Sargassum ha dato il nome al Mar dei Sargassi, situato a est della Florida ea sud delle Bermuda, tra 25° e 35° di latitudine nord e tra 30° e 70° di longitudine ovest. Questo mare non ha sponde, il loro ruolo è svolto dalle grandi correnti oceaniche.

valore in natura. Le alghe brune creano materia organica nella zona costiera, sono utilizzate come cibo dagli animali dei mari di latitudini temperate e subpolari. Lì, il loro numero può raggiungere decine di chilogrammi per 1 m2. Le alghe brune estinte formano carbone algale. Le alghe brune formano boschetti sottomarini lungo la costa, che possono essere equiparati in lunghezza e densità alle foreste terrestri. Un gran numero di diversi animali marini (pesci, molluschi, crostacei) si trovano in questi luoghi sia prede che nascondigli. Nel processo di fotosintesi, le alghe brune arricchiscono il serbatoio di ossigeno.

Significato per una persona. Le alghe brune vengono raccolte dall'uomo per il consumo umano, crude e cotte. Ad esempio, il fuco è un noto alghe commestibili, che oggi viene coltivato in molti paesi in speciali allevamenti marini. Ne contiene molti nutrienti, vitamine e composti minerali. Una grande quantità di alghe brune viene raccolta e utilizzata come fertilizzante di potassio. In medicina, iodio, bromo, sostituti del sangue e simili vengono estratti dalle alghe brune. Le alghe brune sono la principale fonte di alginati - composti di acido alginico. Sono usati in Industria alimentare migliorare la qualità del gelato, dei succhi di frutta, nell'industria della carta e della cellulosa per la collatura della carta. In medicina ne vengono ricavati fili chirurgici solubili e nell'industria chimica coloranti per la stampa a colori. Nell'industria tessile, la tintura con tali coloranti rende i tessuti naturali impermeabili e non infiammabili. Le alghe brune sono in grado di accumulare sali minerali nelle loro cellule 500-1000 volte di più rispetto alla loro concentrazione in acqua. Gli scienziati moderni utilizzano un metodo che consente loro di cercare depositi marini di metalli non ferrosi nel luogo di accumulo di alghe brune. Quindi, si è scoperto che le alghe che crescono su rocce auree contenenti metalli preziosi sono 6-7 volte più della roccia stessa.

Quindi il massimo caratteristiche comuni l'alga bruna è ricca di colorazione, colorazione bruna del tallo, per la presenza di un gran numero di pigmenti gialli e marroni, e una netta alternanza di generazioni sessuali e asessuali.

Ordini

Ascosaeidae ( Ascoseirales)
Cordaria ( Cordari)
Cutleriacee ( Posate)
Dittiosifone ( Dictyosiphonales)
Desmarestiaceae ( Desmarestiali)
Dictyota ( Dictyotales)
Cordaria ( Cordari)
(Discosporangiali)
Ectocarpi ( Ectocarpali)
Fuco ( Fucali)
(Isigeale)
laminaria ( laminari)
(Nemodermatales)
(Onslowiales)
(Ralfsiale)
Scitosifone ( Scitosifonali)
(Scitotamnale)
Sfacelaria ( Sphacelariales)
Sporochnove ( Sporochnales)
Tylopterididae ( Tilopteridales)
(Syringodermatales)

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È
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I talli di alga e fucus sono i più complessi. I loro talli mostrano segni di differenziazione tissutale con specializzazione cellulare. Nel loro tallo si possono distinguere: una corteccia costituita da diversi strati di cellule intensamente colorate; nucleo, costituito da cellule incolori, spesso raccolte in filamenti. Nelle alghe, nel nucleo si formano tubi filtranti e filamenti 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, potrebbe esserci uno strato intermedio di grandi cellule incolori.

La crescita del tallo nelle alghe brune è più 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 specie di analogo del cambio delle piante superiori).

Un tipo insolito di meristema, che si trova solo in alcune alghe brune, è il meristema tricothallico, il cui sviluppo di cellule avviene alla base dei veri peli. I veri peli si trovano sulla superficie del meristoderma sparsi o in fasci e sono spesso immersi alla loro base in speciali depressioni - criptosomi.

Flagelli

Gli stadi flagellari nel ciclo vitale delle alghe brune sono rappresentati solo da gameti e zoospore. Due flagelli disuguali attaccati lateralmente (spermatozoi Dictiota avere un solo flagello). Di solito, un lungo flagello pennato è diretto in avanti nelle alghe brune e un flagello liscio è diretto lateralmente e all'indietro, ma negli spermatozoi di Laminaria, Sporochnalia e Desmarestia, al contrario, un lungo flagello pennato è diretto all'indietro e un corto flagello liscio è diretto in avanti. Oltre ai mastigonemi in tre parti, su un lungo flagello sono presenti squame e spine; la sua punta può essere attorcigliata a spirale. Alla base del flagello liscio c'è un rigonfiamento basale. Gli spermatozoi Fucus attorno al flagello hanno una peculiare struttura a forma di imbuto: la proboscide, supportata dai microtubuli della prima radice.

I corpi basali dei flagelli si trovano ad un angolo di quasi 110 gradi e sono collegati da tre bande striate. Una configurazione tipica per le alghe brune è la presenza di quattro radici di microtubuli. 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 - alle estremità anteriore e posteriore della cellula; altre due radici sono corte, ciascuna costituita da un microtubulo. Non c'è rizoplasto nel sistema radicolare. In un certo numero di alghe brune, la struttura del sistema radicolare differisce da quella descritta.

copertine

Gli alginati solubili fanno parte della matrice della parete cellulare; a volte rappresentano fino al 40% del peso secco del tallo.

I fucani (fucoidans o ascophyllans) sono polimeri di L-fucosio e zuccheri solfati. La loro funzione non è stata del tutto chiarita. Si ritiene che svolgano un ruolo importante nell'attaccamento dello zigote e nella germinazione nelle alghe fucus.

Alcuni dictyotes, come Padina, la calce si deposita nelle pareti cellulari sotto forma di aragonite.

Strutture cellulari

Nelle cellule delle alghe brune si trovano da uno a molti plastidi. Più spesso i cloroplasti sono piccoli, discoidi, parietali. La loro forma può essere stellata, nastriforme o lamellare; la forma dei cloroplasti può cambiare con l'età cellulare. L'involucro del cloroplasto è costituito da quattro membrane; dove il cloroplasto si trova vicino al nucleo, la membrana esterna del reticolo endoplasmatico del cloroplasto passa nella membrana esterna del nucleo. Lo spazio periplastide è ben sviluppato. Lamelle tritilacoidi; c'è una lamella di cintura; Il DNA del cloroplasto è assemblato in un anello.

Solo 8 specie appartenenti ai generi si trovano in acque dolci Eribaudella, ectocarpo, Sfacelaria, Pseudobodanella, Litoderma, Pleurocladia e porterinema. Forse, H. fluviatilis- un 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 ampio. Questa è una delle principali fonti di sostanza organica nella fascia costiera, soprattutto nei mari delle latitudini temperate e subpolari; i loro boschetti servono da cibo, riparo e terreno di riproduzione per molti animali.

Le alghe brune sono utilizzate per l'alimentazione, per l'alimentazione del bestiame, come fertilizzanti, per la produzione di alginati e mannitolo. Tassa annuale laminaria e vicino ad essa le alghe raggiungono i 2 milioni di tonnellate di peso umido, più di un milione di tonnellate viene prodotto dalla produzione della sua maricoltura in Cina.

Gli alginati sono composti atossici con proprietà colloidali, motivo per cui sono ampiamente utilizzati nell'industria alimentare e farmaceutica. L'acido alginico e i suoi sali sono in grado di assorbire acqua da 200 a 300 volte, formando gel caratterizzati da un'elevata resistenza agli acidi. Nell'industria alimentare vengono utilizzati come emulsionanti, stabilizzanti, gelificanti e componenti di ritenzione idrica. 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. Soluzione acquosa gli alginati sono usati per congelare carne e prodotti ittici. Nel mondo circa il 30% degli alginati ottenuti sono utilizzati nell'industria alimentare.

Nell'industria tessile, della cellulosa e della carta, gli alginati vengono utilizzati per addensare le vernici e aumentare la forza del loro legame con la base. L'impregnazione dei tessuti con alcuni sali di acido alginico conferisce loro resistenza all'acqua, resistenza agli acidi e aumenta la resistenza meccanica. Per ottenere la seta artificiale vengono utilizzati numerosi sali degli acidi alginici. Durante la seconda guerra mondiale negli Stati Uniti e in Inghilterra, dall'acido alginico e dai suoi sali è stata prodotta una grande quantità di tessuto mimetico e reti per edifici residenziali e industriali. Gli alginati sono utilizzati nella metallurgia come componente della terra da stampaggio, nella radioelettronica - come agente legante nella produzione di ferriti di alta qualità, nonché nell'industria mineraria, chimica e di altro tipo.

Nell'industria farmaceutica, gli alginati sono usati per rivestire compresse, pillole, come basi componenti per vari unguenti e paste, come gel veicolanti per farmaci. In medicina, l'alginato di calcio viene utilizzato come agente emostatico, come assorbente che promuove l'escrezione di radionuclidi (compreso lo stronzio).

In Nord America si raccolgono gli alginati macrocisti e Neocisti, le specie sono utilizzate sulla costa europea laminaria e Ascofillo. 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 ottenute solo 32 tonnellate di alginato di sodio alimentare.

I fucoidani sono efficaci anticoagulanti, anche più attivi dell'eparina. Il loro uso per la produzione di farmaci antitumorali e composti antivirali è considerato promettente. Anche a concentrazioni molto basse, possono inibire l'attaccamento dei virus alle superfici cellulari. I fucoidani sono in grado di formare un muco estremamente forte e viscoso, che viene utilizzato per ottenere emulsioni e sospensioni stabili.

Il mannitolo è 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 accumulano iodio. Il suo contenuto può raggiungere lo 0,03%-0,3% della massa fresca di alghe, mentre il suo contenuto nell'acqua di mare raggiunge solo lo 0,000005% (0,05 mg per litro d'acqua). Fino agli anni '40. 20 ° secolo le alghe brune sono state utilizzate per estrarre lo iodio.

La crisi energetica che ha travolto l'anno scorso molti paesi del mondo, ha portato alla necessità di ricercare il nuovo fonti non tradizionali energia. Quindi, negli USA, a questo scopo, si sta studiando la possibilità di allevare alghe. Macrocystis pyrifera con successiva trasformazione in metano. Si stima che da un'area di 400 chilometri quadrati occupata da questa alga si possano ottenere 620 milioni di metri cubi di metano.

Negli ultimi anni, le alghe brune hanno attirato l'attenzione per la loro capacità di rilasciare nell'atmosfera bromuri organici (bromoformio, dibromoclorometano e dibromometano). Il rilascio annuale di bromuri organici da parte delle alghe raggiunge le 10.000 tonnellate, il che è paragonabile alla formazione di queste sostanze da parte dell'industria. C'è un'opinione sulla relazione tra il rilascio di bromuri organici e la distruzione dell'ozono nell'atmosfera dell'Artico.

filogenesi

I fossili che possono essere correlati alle alghe brune risalgono al tardo Ordoviciano (circa 450 Ma) e sono conosciuti come Winnipegia e Tallocisti dal Medio Siluriano (425 Ma). Ma questi risultati non possono essere attribuiti con precisione solo alle alghe brune, poiché sono anche simili ad alcune moderne alghe verdi e rosse. Risalgono al Miocene (5-25 Ma) reperti fossili sicuramente riconducibili alle moderne alghe brune. Questo Zonariti e Limnofico ricorda il moderno Dictiota e altri I metodi molecolari determinano l'età delle alghe brune in 155-200 milioni di anni.

I marroni sono un gruppo monofiletico, ma le relazioni al suo interno non sono completamente comprese. Ad oggi, i dati sull'analisi delle sequenze nucleotidiche di un certo numero di geni, a causa della loro scarsità, non riflettono ancora il quadro completo nella filogenesi delle alghe brune. Tradizionalmente, le alghe brune più primitive erano classificate come ectocarpus, ma l'analisi delle sequenze geniche rbc l psa UN, psa B e le loro combinazioni mostrano che non lo sono. Negli alberi ottenuti in questi studi, gli ectocarpi si trovano in alto e alla base - rappresentanti dell'ordine Isigeale, che si separò presto dal comune albero di alghe.

Non c'è dubbio che le alghe brune siano classificate come ocrofite. All'interno di questa divisione, per una serie di caratteristiche, sono state a lungo considerate le più vicine alle alghe dorate. Questa opinione è attualmente contestata. Secondo le caratteristiche ultrastrutturali, biochimiche e il confronto delle sequenze nucleotidiche del gene 16S rRNA, le alghe brune sono le più vicine a quelle tribofitiche. Dopo aver descritto la nuova classe Schizocladiophyceae, numerosi studi hanno dimostrato che è un gruppo gemello delle alghe brune.

Varietà e classificazione

La classe contiene circa 265 generi e 1500-2000 specie. Il tipo di organizzazione del tallo, la presenza o assenza di un pirenoide, il metodo di crescita, il tipo di riproduzione sessuale (isogamia, eterogamia, oogamia) e il ciclo vitale sono usati per distinguere gli ordini di alghe brune. Negli ultimi anni, in connessione con l'utilizzo di dati sulla comparazione delle sequenze nucleotidiche di un certo numero di geni, il sistema delle alghe brune è stato attivamente rivisto. V sistemi diversi si distinguono da 7 o più ordini, intendendo diversamente il volume degli ordini Ectocarpales e Fucales. Nel 1999, F. Rousseau e B. Reviers hanno proposto un concetto ampio dell'ordine Ectocarpales s.l., che includeva gli ordini Chordariales, Dictyosiphonales, Punctariales, Scytosiphonales. Allo stesso tempo, Ralfsiales e 2004 Ischigeales ne sono stati esclusi (questo ordine è stato descritto per il genere ischige, precedentemente attribuito alla famiglia delle Cordariaceae). In un ordine Fucales s.l. si propone di unire gli ordini Fucales e Durvillaeales. Nel 1998, un nuovo ordine di alghe brune, le Scytothamnales, è stato descritto sulla base delle caratteristiche plastidiche (cellule stellate in posizione centrale con pirenoide) e dei dati dell'rDNA della SSU. Questo nuovo ordine include tre generi: Scitotamno, Splachnidium(derivato da dictyosiphon) e stereocladonte(derivato dalle Cordariaceae).

18. Dipartimento 9. Alghe brune - Phaeophyta (Phaeophycophyta, Phaeophyceae) (N. A. Moshkova)

Le alghe brune sono prevalentemente piante multicellulari marine, molto grandi, sezionate in modo complesso, attaccate al substrato. Attualmente sono note circa 1500 specie di alghe brune appartenenti a 240 generi. Nelle acque correnti fresche, per lo più fredde delle latitudini temperate, sono state finora trovate 5 specie di alghe brune. A causa delle piccole dimensioni dei talli e della rara presenza, rimangono un gruppo di piante poco studiato sia biologicamente che ecologicamente.

Una caratteristica esterna comune degli individui di alghe brune è il colore bruno-giallastro dei loro talli, dovuto alla presenza di una grande quantità di pigmenti gialli e marroni. I talli possono essere microscopici (diverse decine di micrometri) e giganteschi (30-50 m; in alcune specie dei generi Laminaria Lamour., Macrocystis Ag., Sargassum Ag.). La forma dei talli è molto varia: filiforme, sughero, sacculare, lamellare (solido o con rotture, escrescenze e numerosi buchi, lisci o con pieghe longitudinali e nervature), oltre che cespugliosa.

I talli delle alghe brune dell'ordine Ectocarpales sono organizzati in modo molto semplice. Negli organismi primitivi (Bodanella Zimmerm.), il tallo è rappresentato da filamenti a fila singola che si ramificano casualmente su un piano, strettamente adiacenti al substrato. Specie del genere Ectocarpus Lyngb. hanno talli cespugliosi formati da fili ascendenti a fila singola, abbondantemente ramificati, la cui base sono rizoidi striscianti (Fig. 18.1).

In alcuni rappresentanti dell'ordine Chordariales, i filamenti ascendenti sono collegati in fasci racchiusi nel muco. Allo stesso tempo, si distingue un tipo di struttura ad asse singolo del tallo, in cui un filo sale dalla base e altri fili si diramano da esso, scorrendo accanto ad esso, e un tipo di struttura multiassiale, quando un fascio di fili a fila singola si alza immediatamente dalla base. Nelle alghe brune altamente organizzate (Laminaria, Fucus Tourn., Sargassum), i talli sono differenziati e assomigliano a piante da fiore. Hanno parti di stelo, foglie e radici, alcuni grandi rappresentanti hanno bolle d'aria che tengono i rami in posizione verticale.

La crescita delle alghe brune è intercalare o apicale. Nelle forme più primitive si verifica una crescita diffusa intercalare, nelle alghe più evolutivamente avanzate è già delineata una zona di crescita intercalare. Di solito si trova nella parte basale dei peli multicellulari e provoca la crescita tricotale caratteristica delle alghe brune.

Sulla superficie dei talli a fila singola di alghe brune si formano peli filamentosi multicellulari. Allo stesso tempo, si distinguono i capelli veri e falsi. I peli veri hanno una zona di crescita intercalare alla base, dove le cellule si dividono frequentemente e quindi sono più piccoli, corti-cilindrici oa forma di disco. I capelli finti non hanno una zona di crescita così speciale e sono una continuazione di filamenti vegetativi a fila singola con cellule fortemente allungate prive di cloroplasti.

Nei talli a più file di alghe brune si osserva la specializzazione delle cellule con la formazione di tessuti: un tipo di struttura corporea parenchimale. Nel caso più semplice, una corteccia si distingue da cellule intensamente colorate contenenti un gran numero di cloroplasti e vacuoli speciali - fisodi e un nucleo costituito da cellule incolori, spesso più grandi della stessa forma. Nelle alghe brune organizzate in modo più complesso (Laminariaceae, Fucaceae), lo strato crostale raggiunge uno spessore considerevole ed è costituito da cellule di varie dimensioni e forme, intensamente colorate (Fig. 18.2). I quattro strati superficiali della corteccia sono formati da piccole cellule, allungate verso la superficie. Questi strati superiori sono chiamati meristoderma, che divide il tessuto tegumentario. Sono in grado di dividere e produrre attivamente peli e organi riproduttivi. I veri peli si trovano sulla superficie del meristoderma sparsi o in fasci e sono spesso immersi con le loro basi in speciali depressioni - criptostomi. Più in profondità sotto il meristoderma si trova una corteccia di cellule colorate più grandi. Nella parte centrale incolore del tallo si possono distinguere due gruppi di cellule. Al centro ci sono fili disposti in modo lasco o denso con cellule fortemente allungate - il nucleo, grandi cellule incolori - lo strato intermedio si trova tra il nucleo e la corteccia. Il nucleo delle alghe brune serve non solo a trasportare i prodotti della fotosintesi, ma svolge anche una funzione meccanica; spesso contiene filamenti sottili con spesse guaine longitudinali. I rappresentanti dell'ordine Laminariales si differenziano per la struttura anatomica più complessa, in cui i canali mucosi si sviluppano nel nucleo con speciali cellule secretorie per il trasporto di prodotti di fotosintesi: tubi filtranti e filamenti tubolari.

I talli delle alghe brune sono attaccati al terreno o ad altri substrati e solo occasionalmente, a causa di danni meccanici, si staccano e galleggiano liberamente. Gli organi di attacco sono solitamente lunghe escrescenze - rizoidi, in forme grandi sono massicce e sono corte escrescenze simili a radici che coprono il substrato come gli artigli degli uccelli. Nei rappresentanti dell'ordine Fucales e di alcune altre alghe, l'organo di attacco è una crescita a forma di disco alla base del tallo: un disco basale, appiattito o conico, che aderisce saldamente al suolo.

La ramificazione delle alghe brune è monopodiale. I rami laterali si alternano, sparsi o opposti. Con la loro rapida crescita alle dimensioni del filo principale (cellule madri), si verifica la ramificazione dicotomica. Abbastanza spesso, rami alterni e opposti si trovano sullo stesso piano e le alghe acquisiscono un peculiare aspetto pennato. Il corretto posizionamento dei rami è spesso mascherato da rami secondari.

Tra le alghe brune esistono specie con talli effimeri, annuali e perenni. La durata dell'esistenza dei talli è fortemente influenzata dalle condizioni ambientali. I talli perenni di alghe brune sono di diversi tipi. In alcune alghe il tallo è perenne, ogni anno solo i germogli su cui si sono sviluppati gli organi riproduttivi (Fucales), mentre in altre (Laminariales) il tronco e gli organi di attacco sono perenni, la parte lamellare è annuale. In alcune specie tropicali di alghe Sargasso è perenne solo un disco, che serve ad attaccare il tallo.

Le cellule delle alghe brune sono mononucleate, sferiche, ellissoidi, a forma di botte, per lo più cilindriche, allungate o corto-cilindriche, a forma di disco, a volte poligonali o indefinite. Hanno anche dimensioni variabili. Il nucleo è del tipo usuale per gli eucarioti.

La parete cellulare è a doppio strato. Lo strato interno è cellulosa, ma la cellulosa delle alghe brune differisce per le sue proprietà dalla cellulosa delle piante da fiore e quindi è talvolta chiamata algulosa. Lo strato esterno del guscio è la pectina, solitamente costituita da composti proteici dell'acido alginico e dei suoi sali. A causa di questa struttura, il guscio delle alghe brune può gonfiarsi fortemente, trasformandosi in una massa mucosa, a volte di volume significativo. Nella maggior parte della pectina marrone, la base della pectina è una sostanza gommosa - algin (sale sodico solubile dell'acido alginico), in alcuni - fucoidina.

Il contenuto delle cellule vicine di alghe brune viene comunicato attraverso i plasmodesmi. Nelle cellule con membrane spesse (in grandi talli), i pori sono ben espressi.

Le cellule delle alghe brune hanno uno o più piccoli vacuoli. Inoltre, ci sono physodes - vacuoli molto piccoli (fino a 4 micron di diametro) pieni di fucosan - un composto simile al tannino. Nelle cellule giovani, i physodes sono incolori, nelle cellule vecchie sono di colore giallo o marrone.

I cloroplasti sono parietali, per lo più numerosi, piccoli, a forma di disco, meno spesso nastriformi o lamellari. Tuttavia, con l'invecchiamento delle cellule, la forma dei cloroplasti può cambiare e, invece di cellule curve strette a forma di nastro, possono apparire numerosi cloroplasti a forma di disco. I pirenoidi sono presenti o nei cloroplasti delle cellule vegetative o solo nei cloroplasti dei gameti; in un certo numero di specie i pirenoidi sono assenti o rari.

Le alghe brune si distinguono per un peculiare complesso insieme di pigmenti. Nei cloroplasti sono state trovate clorofille a, c (la clorofilla b è assente), β- e ε-carotene, nonché diverse xantofille: fucoxantina, violaxantina, antheraxantina, zeaxantina, ecc.. La fucoxantina di colore marrone intenso è particolarmente specifica tra loro . Diversi rapporti di questi pigmenti determinano il colore delle alghe brune da giallastro oliva a marrone scuro, quasi nero.

I prodotti di assimilazione delle alghe brune sono vari carboidrati solubili nella linfa cellulare: alghe (polisaccaridi), mannitolo (un alcol a sei idrati che svolge un ruolo significativo nel metabolismo) e olio.

Le alghe brune hanno forme di riproduzione asessuale e sessuale. Tuttavia, la propagazione vegetativa per frammentazione del tallo non può essere considerata incondizionata. Si osserva solo quando i talli lacerati cadono in luoghi più o meno protetti e vi continuano la loro vegetazione. Allo stesso tempo, le loro parti inferiori più vecchie muoiono, crollano e i giovani rami si sviluppano in piante indipendenti, che, tuttavia, non sono attaccate al terreno. Tali piante, galleggianti o sdraiate a terra, non formano mai organi di riproduzione sessuata e asessuata.

Gemme speciali per la riproduzione vegetativa si trovano solo nelle specie del genere Sphacelaria Lyngb. (Fig. 18.3).

La riproduzione asessuata viene effettuata da zoospore mobili, che si formano in grandi quantità negli sporangi unicellulari. Nelle alghe brune marine e d'acqua dolce organizzate più semplicemente (Ectocarpus, Sphacelaria, Pleurocladia A. Br., ecc.), gli sporangi unicellulari sono cellule sferiche o ellissoidi che si trovano come escrescenze laterali di rami (Fig. 18.4, 1). Negli sporangi si verifica una divisione di riduzione del nucleo, seguita da più divisioni mitotiche; i cloroplasti si dividono contemporaneamente ai nuclei. Di conseguenza, si forma un gran numero di zoospore, che vengono rilasciate attraverso una rottura della membrana nella parte superiore dello sporangio e, dopo aver nuotato per un breve periodo, germinano in una nuova pianta, di aspetto simile, ma già aploide. Nelle specie del genere Laminaria, gli zoosporangi formano sori sulla superficie del piatto a forma di foglia. Il sorus è costituito da parafisi e zoosporangi (vedi Fig. 18.4, 2, 5). Le parafisi sono cellule allungate, con cloroplasti all'estremità superiore espansa, che si sviluppano sulla superficie del tallo tra gli organi riproduttivi e servono a proteggerli. Il guscio della parafisi in alto è fortemente mucillaginoso, formando una specie di denso cappuccio mucoso. I cappucci mucosi delle parafisi adiacenti si chiudono, determinando uno spesso strato continuo di muco che protegge il sorus. Gli zoosporangi sono ellissoidi allungati, con una membrana mucosa nella parte superiore. A seconda della specie, si sviluppa in zoosporangia da 16-128 zoospores. La prima divisione del nucleo è la riduzione. Alcune alghe brune si riproducono per immobili, prive di flagelli, spore - aplanospore. Le monospore si osservano solo nelle specie dell'ordine Tilopteridales, tetraspores - nelle specie dell'ordine Dictyotales (Dictyota dichotoma (Huds.) Lamour., vedere Fig. 18.4, 4).

Il processo sessuale è iso, etero e ogamo. I gameti sono solitamente prodotti in gametangi multiloculari, uno in ciascuna camera. Le cellule mobili delle alghe brune - zoospore in gameti - hanno una struttura simile - sono a forma di pera, con un cloroplasto e due flagelli attaccati ai lati. Un flagello è più lungo, pennato, diretto in avanti, l'altro è più corto, liscio, flagellato, diretto all'indietro. Lo stigma nelle cellule mobili non è sempre evidente. Il cloroplasto dei gameti maschili nell'oogamia può essere incolore.

Nel ciclo di sviluppo della maggior parte delle alghe brune della classe Phaeozoosporophyceae vi è un cambiamento nelle forme di sviluppo e l'alternanza delle generazioni sessuali e asessuali, ovvero gametofito (a volte anche gametosporofito, se lo stesso organismo può dare origine a zoospore e gameti) e sporofito.

Questi processi sono descritti in dettaglio nella Sezione 3.2.3. Qui ci soffermiamo solo su alcune caratteristiche dei cicli di sviluppo delle alghe brune. Nelle alghe brune marine più primitive dell'ordine Ectocarpales si osserva un cambiamento isomorfo nelle forme di sviluppo, ma non c'è ancora una rigida alternanza di generazioni. Le spore prodotte dallo sporofito possono svilupparsi sia in gametofiti che in sporofiti.

Il corretto cambiamento isomorfo delle forme di sviluppo si osserva nei rappresentanti dell'ordine Dictyotales. Il più diffuso di questi è Dictyota dichotoma (Huds.) Lam., che presenta un tallo biforcuto con rami piatti, generalmente nello stesso piano, privi di nervatura longitudinale (Fig. 18.5).

Le alghe dell'ordine Laminariales hanno un cambiamento eteromorfico nelle forme evolutive con l'obbligatoria alternanza di sporofiti e gametofiti. Il loro ciclo di sviluppo è caratterizzato dal corretto cambiamento di un potente sporofito e di un microscopico gametofito di semplice disposizione.

Le alghe brune che non hanno un cambiamento nelle forme di sviluppo, ma solo un cambiamento nelle fasi nucleari, includono rappresentanti delle famiglie Fucaceae, Cystoseiraceae e Sargassaceae. La loro normale riproduzione è possibile solo sessualmente. Il processo sessuale è una tipica oogamia. Gli organi sessuali si sviluppano nei concettacoli (Fig. 18.6). I peli lunghi crescono dal muro della conceptula - parafisi, riempiendo quasi l'intera cavità. Peli particolarmente lunghi si sviluppano nei concettacoli femminili, dove sporgono a forma di fascio dall'apertura del concettacolo. Tra questi peli si sviluppano oogonia e antheridia (Fig. 18.7, 1-5). Gli antheridia si formano in gran numero alle estremità di speciali rami ramificati a fila singola che crescono dalla parete del concettacolo. Due strati sono distinguibili nel loro guscio. Quando l'anteridium matura, il suo guscio esterno esplode e gli anterozoidi escono sotto forma di un pacco circondato da un guscio interno. Nell'acqua di mare, il guscio interno è lacerato e vengono rilasciati anterozoidi a forma di pera con un grande nucleo e uno stigma arancione. Gli oogonia sono sferici o ellissoidi, dotati di una membrana a tre strati, situata in concettacoli su un corto peduncolo unicellulare. Nell'oogonio si formano 8 uova che entrano nell'acqua, circondate da due strati interni della membrana dell'oogonio. Quando le uova sono completamente liberate dai gusci dell'oogonio, avviene la fecondazione. Un uovo fecondato sviluppa il proprio guscio spesso e inizia immediatamente a germogliare, formando un nuovo fucus tallo.

Nelle alghe brune d'acqua dolce, i cicli di sviluppo non sono stati studiati.

Ci sono alcune differenze di opinioni sulla classificazione delle alghe brune. Secondo un certo numero di ricercatori, la divisione Phaeophyta è divisa in 2 classi: Phaeozoosporophyceae e Cyclosporophyceae. Le alghe brune appartengono alle Cyclosporaceae, in cui gli organi riproduttivi si sviluppano in concettacoli e sono di grandi dimensioni, consentendo loro di essere visti sui preparati ad occhio nudo. Tutte le altre alghe brune sono classificate come feozoospore, molte delle quali si riproducono per zoospore. Dagli anni '30 si tende a classificare le alghe brune in base alle caratteristiche dei cicli di sviluppo. Allo stesso tempo, è stato proposto di dividere le alghe brune in 3 classi: isogenerate, eterogenee, ciclospore. La classificazione proposta ha ricevuto una distribuzione molto ampia. Tuttavia, la divisione delle alghe brune in isogenerate ed eterogenee è piuttosto arbitraria, poiché in entrambe le classi, in ordini separati, ci sono rappresentanti con il tipo opposto di cambiamento nelle forme di sviluppo. Aderendo alle opinioni degli algologi domestici, adottiamo uno schema di classificazione per dividere le alghe brune in 2 classi: Phaeozoosporophyceae e Cyclosporophyceae.

La questione dell'origine delle alghe brune è ancora poco sviluppata. A. Sherfell ha associato la loro origine all'oro (Chrysophyta). Secondo A. Pasher, esiste una relazione filogenetica tra marrone e criptofita (Cryptophyta). La peculiare struttura dei flagelli, unitamente alla colorazione bruna, permise a M. Shadefoe di unire in un'unica grande divisione di Chromophycophyta taxa di grandi dimensioni come Pyrrhophyta (dove, oltre alle peridine, includeva alghe criptofite ed euglena), Chrysophyta (a cui includeva, oltre alle alghe dorate, giallo-verdi e diatomee) e Phaeophyta. Secondo le proprietà biochimiche, di tutti gli organismi di colore marrone, le diatomee sono le più vicine alle alghe brune. Sono le diatomee e le alghe brune che sono caratterizzate da pigmenti comuni come la clorofilla (caratteristica anche dei peridineani), la fucoxantina (che si trova anche nelle alghe dorate) e le neofucoxantine A e B. Tenendo conto della presenza di una serie di somiglianze tra le diatomee, l'oro alghe e alghe brune, ci uniamo al pensiero espresso da numerosi scienziati sulla possibilità della loro origine da antenati monadici vicini, se non comuni.

Secondo G. Papenfuss, l'ordine originario delle alghe brune è Ectocarpales. La struttura parenchimale del tallo, la crescita apicale, il processo sessuale oogamo e il cambiamento eteromorfico nelle forme di sviluppo in diversi gruppi di alghe brune si sono sviluppati indipendentemente l'uno dall'altro.

Le alghe brune marine sono diffuse in tutti i mari del globo. I loro boschetti sono comuni nelle acque costiere dell'Antartide e nelle isole settentrionali dell'arcipelago artico canadese. Raggiungono il loro massimo sviluppo nei mari delle latitudini temperate e subpolari, dove, per la bassa temperatura e l'elevata concentrazione di nutrienti, si creano le condizioni più favorevoli per la loro vegetazione. Le alghe brune popolano verticalmente tutti gli orizzonti della piattaforma. I loro boschetti si trovano dalla zona litoranea, dove rimangono fuori dall'acqua per ore con la bassa marea, fino a una profondità di 40-100 (200) m, eppure i boschetti più densi ed estesi di alghe brune si formano nel parte superiore del sublitorale fino a una profondità di 6-15 m In questi luoghi, con un'illuminazione sufficiente, c'è un movimento costante dell'acqua causato dalle correnti di spuma e di superficie, che, da un lato, garantisce un apporto intensivo di sostanze biogene ai talli e, d'altra parte, limita l'insediamento di animali erbivori.

Solitamente le alghe brune vivono su terreni rocciosi o rocciosi, e solo in luoghi tranquilli vicino alla costa oa grandi profondità possono sostare sulle valve di grossi gusci di molluschi o sulla ghiaia. I talli strappati vengono trasportati dalla corrente in luoghi calmi con fondale fangoso o sabbioso, dove continuano a vegetare con un'illuminazione sufficiente. Specie con bolle d'aria sul tallo, quando separate dal suolo, galleggiano in superficie, formando grossi grappoli (Mar dei Sargassi). Tra le alghe brune marine, esiste un numero significativo di forme epifite ed endofitiche.

Nei mari delle latitudini temperate e subpolari, le alghe brune raggiungono il massimo sviluppo nei mesi estivi, anche se la rapida crescita dei talli inizia all'inizio della primavera, quando la temperatura dell'acqua si avvicina a 0°C. Nei mari tropicali, lo sviluppo di massa del marrone è limitato ai mesi invernali, quando la temperatura dell'acqua scende leggermente. Alcuni tipi di alghe brune marine si possono trovare in aree dei mari fortemente dissalate con una salinità inferiore al 5‰.

Il ruolo delle alghe brune in natura è estremamente ampio. Sono una delle principali fonti di sostanza organica nella fascia costiera, soprattutto nei mari delle latitudini temperate e subpolari, dove la loro biomassa può raggiungere decine di chilogrammi per 1 m2. Inoltre, i boschetti di alghe brune fungono da terreno di riproduzione, riparo e alimentazione per molti animali costieri; creano anche le condizioni per l'insediamento di alghe microscopiche e macroscopiche di altri gruppi sistematici.

Grande è anche l'importanza economica delle alghe brune, soprattutto come materia prima per ottenere vari tipi di sostanze (ad esempio alginati - sali dell'acido alginico, in particolare alginato di sodio). Questa sostanza è ampiamente utilizzata per stabilizzare varie soluzioni e sospensioni. L'aggiunta di una piccola quantità di alginato di sodio migliora la qualità dei prodotti alimentari (conserve, gelati, succhi di frutta, ecc.), varie sostanze coloranti e adesive. Gli alginati sono utilizzati nella stampa di libri, nella produzione di materie plastiche, fibre sintetiche e plastificanti, per ottenere rivestimenti resistenti agli agenti atmosferici e materiali da costruzione. Si trovano in lubrificanti per macchine di alta qualità, suture chirurgiche solubili, unguenti e paste nell'industria farmaceutica e dei profumi. In fonderia, gli alginati vengono utilizzati per migliorare la qualità della terra di fonderia. Gli alginati sono utilizzati nella produzione di elettrodi per saldatura elettrica, che consentono di ottenere cuciture di qualità superiore. L'alga bruna è anche utilizzata come materia prima per la produzione del mannitolo, che trova impiego nell'industria farmaceutica, nell'industria alimentare - per la produzione di alimenti per diabetici, e nell'industria chimica - nella produzione di resine sintetiche, vernici, carta, esplosivi e pelletteria. Le alghe brune contengono una grande quantità di iodio e altri oligoelementi, quindi vengono utilizzate nella preparazione della farina di foraggio. In forma fresca e lavorata, sono usati come fertilizzanti.

Le alghe brune sono state utilizzate in medicina fin dall'antichità. Ora vengono individuati sempre più nuovi ambiti di applicazione, ad esempio per la produzione di sostituti del sangue, per la preparazione di farmaci che prevengono la coagulazione del sangue e promuovono l'eliminazione delle sostanze radioattive dall'organismo. Sin dai tempi antichi, le alghe brune (principalmente rappresentanti dell'ordine Laminariales) sono state mangiate dagli esseri umani.

Le proprietà negative delle alghe brune includono la loro partecipazione, insieme ad altri organismi, all'incrostazione di navi, boe e varie strutture idrauliche sommerse dall'acqua, il che ne peggiora le prestazioni.

L'uso intensivo di macrofite marine selvatiche, in particolare di alghe brune, ha portato all'esaurimento delle loro riserve naturali e ha messo l'uomo davanti alla necessità della loro coltivazione artificiale. Pertanto, negli ultimi 30 anni, l'acquacoltura delle alghe si è sviluppata in modo significativo. In Norvegia e nel Regno Unito, non solo le specie del genere Laminaria vengono coltivate con successo, ma viene anche migliorata la tecnologia della loro produzione. In Francia sono in corso lavori per acclimatare i rappresentanti del genere Macrocystis. L'acquacoltura di alghe si sta sviluppando intensamente negli Stati Uniti. In questo caso, un'attenzione particolare è rivolta a Macrocystis pyrifera. In URSS sono in corso ricerche sull'allevamento artificiale di Laminaria saccharina (L.) Lam. nel Mar Bianco. Così, la coltivazione delle alghe sta diventando di natura industriale e sta diventando un ramo sempre più redditizio della produzione agricola, nonostante alcune difficoltà economiche e ambientali.

Nelle acque dolci delle latitudini temperate sono state rinvenute 5 specie di alghe brune della classe Phaeozoosporophyceae: Bodanella lauterbornii Zimmerm. (ordine Ectocarpales, famiglia Ectocarpaceae) (Fig. 18.8, 1), Pleurocladia lacustris A. Br. (ordine Chordariales, famiglia Myrionemataceae) (Fig. 18.8, 2). Heribaudiella fluviatilis (Aresch.) Sved. (ordine Chordariales, famiglia Lithodermataceae (Fig. 18.8, 3)), Streblonema longiseta Arnoldi (ordine Chordariales, famiglia Streblonemataceae) (Fig. 18.8, 4). Sphacelaria fluviatilis Jao (ordine Sphacelariales, famiglia Sphacelariaceae) (Fig. 18.8, 5).