Бурые водоросли. Отдел Бурые водоросли

Бурые водоросли представляют невероятную пользу для здоровья. Читайте далее и вы узнаете их преимущества.

Почему бурые водоросли полезны для Вас

Бурая морская водоросль известна как Фукус пузырчатый или ламинария, является морским овощем, который популярен во многих кухнях. Ограниченные данные подтверждают многие из заявлений о его лечебных преимуществах, но некоторые исследования показывают, что у него могут быть медицинские льготы.

Что такое бурые водоросли?

Бурые водоросли — это водоросли, которые растут в прохладных океанах по всему миру. Возможно, вы видели пятна его слизистых зелено-коричневых ветвей, вымытых на пляже.

Бурые водоросли — это распространенный ингредиент многих азиатских кухонь. Люди едят их сырыми, вареными или маринованными. Если он сырой или маринованный, он обладает четким хрустом. Его текстура мягче, если его приготовить. Повара подают бурые водоросли в корейском супе. Вы также можете включить его в обычный мисо-суп или салат из морской капусты. Его текстура и вкус могут сделать более мягкие продукты более интересными.

Каковы питательные свойства бурых водорослей?

Бурые водоросли имеют питательные вещества. Это отличный источник йода, это необходимый минерал для нормальной функции щитовидной железы. Он также предусматривает:

железо
магний
витамин B-2, или рибофлавин
B-9, который также известен как фолиева кислота
волокна

Есть большое разнообразие питательных продуктов, таких как бурые водоросли. Они могут помочь вам получить витамины и минералы, в которых нуждается ваше тело. Волокно в бурых водорослях также может способствовать здоровью пищеварительного тракта, защищая от запоров.

Какие медицинские претензии предъявляются к бурым водорослям?

Некоторые люди утверждают, что бурые водоросли — это лекарство от многих состояний. Одна из претензий заключается в том, что он может детоксицировать ваш организм от радиации. Некоторые люди также предполагают, что это может привести к раковой опухоли на самоуничтожение. Никакие научные данные не подтверждают ни одну из этих претензий.

Бурые водоросли содержат некоторые вещества, которые могут помочь в лечении определенных условий, в том числе некоторых видов рака и ожирения.

Рак

В бурых водорослях содержится элемент под названием фукоидан, который исследователи выделили и испытали его воздействие на рак. По данным исследования, фукоидан показал, что он обещает уничтожить или замедлить распространение колоректального рака и рака молочной железы.

Потеря веса

Бурые водоросли также содержит фукоксантин, он является пигментом, который отвечает за ее цвет. В исследовании, опубликованном в журнале «Диабет, ожирение» и «Метаболизм», предполагает, что комбинация масла фукоксантина и семенного граната может способствовать и уменьшению жира в печени у женщин с ожирением. Важно отметить, что участники исследования принимали пищевые добавки, содержащие высокие дозы фукоксантина, что вы могли получить бы от прямого поедания водорослей. Может у вас слишком много бурых водорослей?

Самая большая опасность переедания бурых водорослей слишком большое потребления йода. А йод необходим для здорового функционирования щитовидной железы, потребляя слишком много может вызвать гипертиреоз. Симптомы этого состояния включают в себя:

быстрое сердцебиение
нервозность
резкая потеря веса

Как все, что живет в море, бурые водоросли также могут поглощать и содержать загрязняющие вещества, таких как мышьяк и кадмий. Эти элементы могут повредить вашу печень и поджелудочную железу.

Ешьте бурую водоросль в умеренных количествах, чтобы снизить риск этих проблем. Наслаждайтесь им как частью разнообразной и сбалансированной диеты.

Бурые водоросли — это питательный овощ. Это богатый

Морские водоросли, в частности, бурая водоросль, представляют собой натуральную пищу, богатую питательными веществами, необходимыми человеку и животным. Минеральные вещества, абсорбируемые из воды в огромном количестве находятся в органическом коллоидном состоянии, и могут свободно и быстро усваиваться человеческим организмом.

Полезные свойства бурых морских водорослей

В океане растет бурая водоросль, которая имеет ботаническое название Macrocystis Pyrifera. Ее часто рассматривают как морской овощ и используют в качестве пищевой добавки. Она пышно разрастается на глубине от шести до десяти морских саженей (морская сажень равна шести футам, что составляет 182 см) в местах с каменистым дном; у неё нет корней, она прикрепляется к скалам посредством напоминающих канаты жгутов (стеблей); единственной питательной средой для нее служит вода.

Это одно из наиболее крупных растений, достигающее в длину 700 футов и отрастающее за год на 50 футов. Каждое растение состоит из частей, напоминающих ствол или стебель, с расположенными по обеим сторонам крупными одиночными ланцетовидными листьями и корнями, называемыми черешком, ризоидами и пластинками. Пластинки расположены чередующимися рядами по шесть-восемь или более; каждая пластинка крепится к стволу растения с помощью буйка или поплавка. Пластинки оливково-бурого цвета отчётливо и ассиметрично волнистые и окаймлены одним рядом коротких, мягких шипов.

Прежде большинство людей питались рыбой и ракообразными — представителями огромных запасов моря. Население расположенных на берегах морей стран, таких, как Япония (японцы собирают шесть или семь различных видов водоросли, запасая её для последующего потребления) и Ирландия, в большом количестве потребляли съедобные морские водоросли. Нужно отметить, что на фоне такого питания некоторые болезни недостаточности встречались крайне редко или вообще отсутствовали у этих народов.

Бурые водоросли (фукус пузырчатый) и другие морские растения (например, красные водоросли) богаты йодом, необходимым для нормальной работы щитовидной железы (которая управляет процессами обмена веществ в организме). По данным Всемирной организации здравоохранения более 1,5 миллиарда человек во всем мире подвержены риску заболеваний щитовидной железы, часто вследствие дефицита йода. Слишком большие дозы йода тоже вредны для здоровья.

Водоросль фукус. В чем польза?

Фукус - морская бурая водоросль. Также ее называют «морской виноград», «морской дуб», «царь водоросль». Особенно большое значение имеют три вида фукусов - «фукус зубчатый», «фукус двусторонний» и «фукус пузырчатый».

Фукус - северная водоросль, растущая в Белом море. Эта водоросль скорее полезная, чем вкусная, поэтому обычно её используют в качестве добавок. В составе фукуса есть весь спектр витаминов (А, В1, В2, В3, В12, С, D3, Е, К, F, H), редкие микроэлементы (йод, селен, барий, цинк, магний, сера и ещё 36 элементов), фолиевая и пантотеновая кислоты, полисахариды, аминокислоты, полиненасыщенные кислоты типа Омега-3.

Один из основных компонентов этой водоросли - фукоидан. Фукоидан обладает противовирусным (в том числе против ВИЧ-инфекции), противоопухолевым, иммунорегулирующим действием.

Химический состав фукуса

Химический состав фукуса считается уникальным, так как почти идентичен составу тканей человеческого организма и плазмы крови. Эта водоросль - источник полного и сбалансированного набора микро- и макроэлементов (магний, кальций, калий, фосфор, сера, железо, бром, йод и другие), витаминов (А, витамины группы В - В1, В2, В3, В6, В12, Е, К, РР, фолиевая, пантотеновая кислоты и другие). Также в составе присутствуют альгиновая кислота, ее соли, фукостерин, фукоидан, карагинин.

Благодаря своему составу фукус по своим качествам превосходит многие натуральные продукты! Для примера - 10 г фукуса (в сухом виде) содержат столько же витамина D, как и 10 кг абрикосов, йода - как 11 кг трески, железа - как 1 кг шпината, витамина А - как 100 грамм моркови.

К тому же, водоросль фукус малокалорийна (энергетическая ценность 100 гр фукуса - всего лишь 123 ккал).

Полезные свойства фукуса:

обладает антисептическим действием;
способствует выведению из организма радионуклидов и тяжелых металлов;
повышает иммунитет;
имеет противовирусное, противомикробное действие;
нормализует различные виды обмена веществ (липидный и пуриновый обмены);
препятствует тромбообразованию;
помогает при ревматизме, гипертонии, атеросклерозе и т.д.
эффективно борется с жировыми отложениями, уменьшает уровень холестерина.
выводит из организма ненужные элементы и шлаки.

Плохая экология, несбалансированное питание, стрессы и т.д. отрицательно влияют на наше здоровье. Человеческий организм работает буквально на пределе. Для нормализации правильного обмена веществ, выведения различных шлаков, токсинов люди нуждаются в дополнительной поддержке. Фукус в легкоусвояемом виде отлично помогает организму восполнить дефицит необходимых ему элементов.

Издавна люди обращали внимание на особые целебные свойства водоросли фукус. Его добывают в экологически чистых акваториях Белого моря. Одним из удивительных свойств водоросли является ее неподверженность воздействию загрязнений нефтехимикатами.

Ламинария

Самая известная водоросль в России - это ламинария или морская капуста. В советское время пирамиды копеечных консервов салата из морской капусты высились в каждом магазине. На фоне дефицита других продуктов у граждан СССР развилась как неприязнь к доступному, но специфическому продукту, так и уважение. Салат из морской капусты знали, пожалуй, все, но любили лишь немногие.

Консервирование значительно изменяет вкус водорослей, снижает содержание витаминов и минералов, поэтому стоит обратить внимание на сушёные или свежие водоросли. Для приготовления морскую капусту обычно отваривают (это не относится к готовой или консервированной капусте). Берите 1 часть водорослей на 5 частей воды, слегка подсолите и отварите в течение нескольких минут.

Семейство водорослей ламинария насчитывает около 30 видов. На дальнем востоке России морская капуста растёт в больших количествах. В некоторых странах (Японии, Китае и Корее) ламинарии выращиваются специально. Кстати, Охотское море считается лучшим в мире местом по добыче этих водорослей. Во времена царствования императора Канн-Си в Мукденской провинции, среди населения начала сильно распространяться зобовая болезнь. Канн-Си по совету китайских ученых издал приказ, обязывающий каждого жителя Мукденской провинции съедать систематически в течение года не менее 5 фунтов сухой ламинарии.

Ламинариевые водоросли, или морская капуста, с древних времен широко применяется как для лечебных, так и для пищевых целей в восточных странах. В Китае насчитывают более 300 наименований блюд и пищевых изделий, приготовляемых из морской капусты или с ее добавлением. В Японии ведутся работы по культивированию ламинарии как перспективного источника белка, маннитола, альгиновой кислоты.

Благодаря уникальному химическому составу и свойствам отдельных компонентов морские водоросли в последнее время оказались в центре внимания ученых. Научно доказано, что систематическое употребление морской капусты в небольших дозах улучшает обмен веществ в организме и повышает его тонус. Как сообщают японские ученые, ламинариевые водоросли содержат в себе особые вещества, которые укрепляют корни волос человека. Бурые водоросли ламинария содержат комплекс биологически активных веществ: углеводов - 59%, белков - 13%, клетчатки - 11%, жиров - 2%, минеральных солей - 3%, влаги - 12%.

Ученых давно заинтриговали противоопухолевые свойства водорослей. Интересные разработки ведут японские ученые из Киотского университета. Они обнаружили, что экстракт из бурых морских водорослей может предотвратить рост опухолей. Предполагают, что активным компонентом является комплекс полисахаридов, который оказывает стимулирующее действие на иммунную систему. Кроме того, ламинария содержит углеводы: маннит - весьма полезен при ослаблении перистатики кишечника; ламинарин - источник глюкозы; альгиновая кислота (полимер d-маннуровой кислоты) и ее соли (альгинаты).

Результаты клинических испытаний альгинатсодержащих продуктов показали несомненный терапевтический эффект при лечении желудочно-кишечных заболеваний. Использование альгинатов как составляющих пищевых продуктов результативно при интоксикации организма. Установлено, что альгинаты способны адсорбировать и выводить из организма тяжелые металлы (свинец, кадмий) и радионуклиды, ускорять заживление ран, снижать уровень холестерина в крови. Белок ламинарии обладает высокой пищевой ценностью, содержит все необходимые для организма человека аминокислоты. Жиры включают в свой состав витамины А и D, эффективность которых очень высока.

Кроме того, в ламинариевых водорослях найдены бета-каротин, витамины В1, В2 и С. Одна из наиболее важных составляющих ламинарии - минеральные соли, которые в основном и определяют питательную и лечебную ценность водорослей. Ламинариевые водоросли способны концентрировать в своих клетках значительное количество органически связанного йода - элемента, обеспечивающего правильный обмен веществ в организме человека. В ситуациях интенсивного антропогенного загрязнения и экологических катастроф установлена необходимость систематического использования в лечебно-профилактических целях натуральных водорослей, добываемых в экологически чистых районах.

Профессор Кавано из Корнуэллского университета представил эксперименты по скармливанию водоросли (в виде кормовой добавки) курам породы белый леггорн, в результате чего заметно улучшилось состояние их здоровья и качество яиц. Он показал, какой твердой и прочной была скорлупа яиц и каким плотным был желток, который остаётся целым при перебрасывании его с ладони на ладонь. Профессора Кавано особенно интересовала возможность предотвращения образования хрупкой скорлупы яиц.

Профессор исследовал также случаи плохого срастания костей при переломах, о которых рассказывали ему его коллеги-врачи, и выяснил причину этого явления в связи с изменениями в химическом составе организма, в частности, в костной ткани. В каждом случае он считал, что пациентам нужно давать таблетки водоросли, представляющей собой прекрасный источник минеральных элементов в органическом виде, необходимых человеческому организму. Позднее он выяснил, что после начала лечения таблетками водоросли у пациентов наблюдали быстрое срастание костной ткани. Позже Кавано изучал влияние ежедневного потребления водоросли на заживление переломов и трещин. Анализы крови на содержание кальция, калия, железа и йода в крови пациентов в связи со скоростью заживления костной ткани при переломах (трещинах) показали, что период заживления может быть сокращен на 20% при ежедневном принятии в пищу водоросли, способствующей увеличению содержания кальция в крови.

Состав человеческого организма эквивалентен составу семи галлонов морской воды. Поэтому потребность в минеральных веществах может быть сполна удовлетворена за счет морских продуктов. Мы в некоторой степени покрываем эту потребность, потребляя рыбу и другие продукты моря. Употребляя в пищу водоросли ежедневно, мы будем способствовать более полному удовлетворению нашей потребности в минеральных веществах. Это простое и эффективное средство устранения минеральной недостаточности, развивающейся в человеческом организме при потреблении только пищи, выращиваемой на земле.

Применение сушеной ламинарии в лечебных целях

Если купить и употреблять ламинарию раз в неделю (достаточно двух чайных ложек сушеной ламинарии), то можно обеспечить себя месячной дозой витаминов и микроэлементов, необходимых нашему организму. Ламинария сушеная - это обработанные морские водоросли. Они уникальны, ведь в их составе присутствуют витамины: А, С, E, которые очень важны для иммунитета и замедляют процессы старения в организме; D - с его помощью усваиваются кальций и фосфор; B1, B2 - стимулируют обменные процессы в организме; B6, PP - состояние волос, ногтей, кожи. Микро- и макроэлементы, которыми снабжают нас водоросли ламинарии: Na (натрий), К (калий), Ca (кальций), Mg (магний), Cl (хлор) и конечно I(йод), недостаток которого чреват особо негативными последствиями. Все это убедительно говорит о том, что если купить сушеные водоросли ламинарии, то польза вашему организму будет огромна.

Научно доказано, что ламинария эффективно выводит шлаки из организма и препятствует появлению злокачественных опухолей. Так, низкий процент заболеваний раком груди у жительниц Японии медики объясняют именно наличием в их рационе блюд из морской капусты.

Сушеную ламинарию рекомендуют регулярно принимать при атеросклерозе, а также для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и болезней, связанных с нарушением обмена веществ. Кроме того, практика показывает, что морская капуста успешно помогает при заболеваниях суставов: ревматизме, артритах, артрозах. В эти случаях для снятия болей необходимо на ночь принять ванну из морской капусты.

Водоросли ламинарии сушеной ничуть не теряют своих полезных свойств, наоборот, употреблять ее в таком виде удобнее, а тем, кто не переносит ее специфического запаха, и приятнее. Поэтому рекомендуем каждому купить ламинарию и принимать ее с пищей, восполняя таким простым и доступным способом дефицит полезных веществ.

Бурые водоросли (Phaeophyta ) - отдел водорослей, характерной особенностью которых является многоклеточная строение и пластинчатая форма слоевища. Эта группа водорослей имеет сложное строение среди других водорослей. Отдел Бурые водоросли насчитывает около 1,5 тыс. Видов.

Общие признаки. По количеству клеток бурые водоросли - это исключительно многоклеточные организмы. А по размерам они бывают от нескольких сантиметров до десятков метров. Пластинчатая слоевище бурых водорослей имеет сложное строение. У некоторых видов группы клеток располагаются в несколько рядов, приобретают признаки отличий от других клеток, чем становятся похожими на ткани. Клеточные покровы представлены двухслойными оболочками. Внешний слой слизистый, поскольку состоит из пектиновых веществ и растворимых солей - альгинатов, а внутренний - из целлюлозы. Бурые водоросли имеют зеленые, коричневые и желтые пигменты, которые в своем сочетании и определяют их ярко-желтое или бурую окраску. Основными веществами, которые запасают эти растения, является ламинарин и масло, откладываются вне хлоропластов. Крахмал запасается редко. В отделе Бурые водоросли встречаются все типы размножения:

вегетативное - частями слоевища, бесполое - с помощью зооспор и выводковых почек, и половое - с помощью гамет, которые образуются в органах-гаметангиях. Для бурых водорослей свойственно четкое чередование поколений, размножающихся половым и Неполовой.

Распространение и разнообразие. Бурые водоросли являются исключительно морскими растениями больших размеров, их можно встретить во всех морях Земли. Приспособленные к жизни на средних глубинах - 20-30 м, где поглощают зеленые и голубые лучи света. Но более распространены бурые водоросли на каменистых прибрежных участках в морях умеренных и холодных районов земного шара. В этих местах водоросли испытывают сильных механических ударов во время прибоя, но волны не повреждают их, потому что клетки слоевища покрытые защитным слоем слизи. Вблизи верхушки во многих видов бурых водорослей являются воздушные пузырьки, которые удерживают их на плаву. Благодаря прибоя и течениям в местах их существования происходит постоянное поступление питательных элементов, поэтому они имеют разветвленную слоевище, которая часто достигает больших размеров. Все бурые водоросли, за исключением некоторых видов Саргассовом водорослей, ведут прикрепленный образ жизни. Органами прикрепления у них есть ризоиды или подошвы.

Самыми известными бурыми водорослями является ламинария, фукус, макро- цистис, саргассум, пельвеция, лесония. Род Ламинария, или морская капуста, объединяет многолетние растения, которые встречаются почти во всех морях Северного полушария. Слоевище этих водорослей может достигать длины до 20 м и состоит из пластины и ризоиды, которые прикрепляют водоросль к подводному каменистого дна. Наибольшее промышленное значение имеют ламинария сахаристая, ламинария северная, ламинария японская и др.

Фукус - род бурых многолетних водорослей. В холодных северных морях дно, что обнажается во время отливов, часто покрыто сплошным ковром из этих водорослей. Их Талом достигают 30-100 см высотой, имеют дискообразную подошву и разветвленные пластины, расширяются до верхушки. На концах этих пластин являются воздушные пузырьки, благодаря которым водоросль содержит в воде свое вытянутое тело в вертикальном положении. Саргассум - это бурые водоросли, тело которых вроде кустиков, усеянных воздушными пузырьками, позволяющие этим организмам держаться на поверхности воды.

Название Саргассовом водорослей дала название Саргассовом морю, расположенный к востоку от Флориды и южнее Бермудских островов, между 25 ° и 35 ° градусами северной широты и между 30 ° и 70 ° западной долготы. У этого моря отсутствуют берега, их роль выполняют большие океанические течения.

Значение в природе. Бурые водоросли создают органическое вещество в прибрежной зоне, используется в пищу животными морей умеренных и приполярных широт. Там их количество может достигать десятков килограммов на 1 м2. Вымершие бурые водоросли образуют водорослевое угля. Бурые водоросли формируют вдоль берегов подводные заросли, которые можно приравнять по протяженности и плотности в наземных лесов. Большое количество различных морских животных (рыбы, моллюски, ракообразные) находят в этих местах и добычу и тайник. В процессе фотосинтеза бурые водоросли обогащают водоем кислородом.

Значение для человека. Бурые водоросли собираются человеком для использования в пищу в сыром и вареном виде. Например, ламинария - известная съедобная водоросль, которую сегодня выращивают во многих странах на специальных морских фермах. Она содержит много питательных веществ, витаминов и минеральных соединений. Большое количество бурых водорослей собирается и используется как калийное удобрение. В медицине из бурых водорослей добывают йод, бром, заменители крови и тому подобное. Бурые водоросли являются основным источником получения альгинатов - соединений альгиновой кислоты. Они используются в пищевой промышленности для улучшения качества мороженого, фруктовых соков, в бумажно-целлюлозной промышленности для проклейки бумаги. В медицине из них изготавливают растворимые хирургические нити, а в химической промышленности - красители для цветной печати. В текстильной промышленности покраска такими красителями делает натуральные ткани непромокаемыми и невигораючимы. Бурые водоросли способны накапливать в своих клетках минеральных солей в 500-1000 раз больше, чем их концентрация в воде. Современные ученые используют метод, который позволяет им по месту скопления бурых водорослей отыскивать морские месторождения цветных металлов. Так, оказалось, что водоросли, которые растут на золотосодержащих породах, содержащих драгоценного металла в 6-7 раз больше, чем сама порода.

Итак, самыми общими признаками бурых водорослей является багатоклитиннисть, бурую окраску слоевища, обусловлено наличием большого количества желтых и коричневых пигментов, и четкое чередование полового и бесполого поколений.

Порядки

Аскозейровые (Ascoseirales )
Хордариевые (Chordariales )
Кутлериевые (Cutleriales )
Диктиосифоновые (Dictyosiphonales )
Десмарестиевые (Desmarestiales )
Диктиотовые (Dictyotales )
Хордариевые (Chordariales )
(Discosporangiales )
Эктокарповые (Ectocarpales )
Фукусовые (Fucales )
(Ishigeales )
Ламинариевые (Laminariales )
(Nemodermatales )
(Onslowiales )
(Ralfsiales )
Сцитосифоновые (Scytosiphonales )
(Scytothamnales )
Сфацеляриевые (Sphacelariales )
Спорохновые (Sporochnales )
Тилоптеридовые (Tilopteridales )
(Syringodermatales )

Систематика
на Викивидах

Изображения
на Викискладе

ITIS
NCBI
EOL

Наиболее сложно устроены талломы ламинариевых и фукусовых. Их слоевища имеют признаки тканевой дифференцировки со специализацией клеток . В их талломе можно различить: кору, состоящую из нескольких слоёв интенсивно окрашенных клеток; сердцевину, состоящую из бесцветных клеток, часто собранных в нити. У ламинариевых в сердцевине образуются ситовидные трубки и трубчатые нити. Сердцевина выполняет не только транспортную функцию, но и механическую, так как в ней находятся нити с толстыми продольными стенками. Между корой и сердцевиной у многих бурых водорослей может находиться промежуточный слой из крупных бесцветных клеток.

Рост таллома у бурых водорослей чаще всего интеркалярный и апикальный , реже базальный. Интеркалярный рост может быть диффузный или имеется зона роста. У крупных представителей интеркалярная меристема расположена в месте перехода «черешка» в «листовую пластинку». Крупные водоросли также имеют меристематическую зону на поверхности таллома, так называемую меристодерму (своеобразный аналог камбия высших растений).

Необычный тип меристемы, который встречается только у некоторых бурых водорослей, - трихоталлическая меристема, развитие клеток которой происходит в основании настоящих волосков. Настоящие волоски размещаются на поверхности меристодермы рассеянно или пучками и часто погружены своим основанием в особые углубления - криптосомы.

Жгутики

Жгутиковые стадии в жизненном цикле бурых водорослей представлены только гаметами и зооспорами. Два неравных жгутика прикреплены сбоку (сперматозоиды Dictyota имеют только один жгутик). Обычно длинный перистый жгутик направлен у бурых водорослей вперёд, а гладкий - вбок и назад, но у сперматозоидов ламинариевых, спорохналиевых и десмарестиевых, наоборот, длинный перистый жгутик направлен назад, а короткий гладкий - вперёд. Помимо трёхчастных мастигонем на длинном жгутике присутствуют чешуйки и шипики; его кончик может быть спирально закручен. В основании гладкого жгутика находится базальное вздутие. У сперматозоидов фукусовых вокруг жгутика имеется своеобразная воронкообразная структура - хоботок, поддерживаемая микротрубочками первого корешка.

Базальные тела жгутиков расположены под углом почти 110 градусов и соединены тремя исчерченными лентами. Типичной конфигурацией для бурых водорослей является наличие четырёх микротрубочковых корешков. Один корешок состоит из 7-5 микротрубочек, направлен к переднему концу клетки, где он загибается и идёт назад; другой корешок состоит из 5-4 микротрубочек и направлен в две стороны от базального тела - к переднему и заднему концу клетки; ещё два корешка - короткие, состоят каждый из одной микротрубочки. В корешковой системе отсутствует ризопласт. У ряда бурых водорослей строение корешковой системы отличается от описанного.

Покровы

Растворимые альгинаты входят в состав матрикса клеточной стенки, иногда на их долю приходится до 40 % сухого веса таллома.

Фуканы (фукоиданы или аскофилланы) - полимеры L-фукозы и сульфатированных сахаров. Их функция до конца не выяснена. Считается, что они играют важную роль в прикреплении зиготы и её прорастании у фукусовых водорослей.

У некоторых диктиотовых, например у Padina , в клеточных стенках откладывается известь в форме арагонита .

Клеточные структуры

В клетках бурых водорослей встречается от одной до многих пластид . Чаще хлоропласты мелкие, дисковидные, париетальные. Их форма может быть звёздчатой, лентовидной или пластинчатой; форма хлоропластов может меняться с возрастом клетки. Оболочка хлоропласта состоит из четырёх мембран; там, где хлоропласт расположен рядом с ядром , наружная мембрана хлоропластной эндоплазматической сети переходит в наружную мембрану ядра. Перипластидное пространство хорошо развито. Ламеллы трёхтилакоидные; имеется опоясывающая ламелла; хлоропластная ДНК собрана в кольцо.

В пресных водах встречаются только 8 видов, относящихся к родам Heribaudiella , Ectocarpus , Sphacelaria , Pseudobodanella , Lithoderma , Pleurocladia и Porterinema . Возможно, H. fluviatilis - обычный компонент речной флоры, но из-за незнания этой группы часто остаётся в пробах незамеченным.

Роль бурых водорослей в природе чрезвычайно велика. Это один из основных источников органического вещества в прибрежной зоне, особенно в морях умеренных и приполярных широт; их заросли служат местом питания, укрытия и размножения многих животных.

Бурые водоросли используют в пищу, на корм скоту, как удобрения, для производства альгинатов и маннита . Ежегодный сбор Laminaria и близких к ней водорослей достигает 2 млн т. сырой массы, более миллиона тонн даёт производство её марикультуры в Китае.

Альгинаты - нетоксичные соединения, обладающие коллоидными свойствами, поэтому они широко используются в пищевой и фармацевтической промышленности. Альгиновая кислота и её соли способны к 200-300-кратному поглощению воды, образуя гели, для которых характерна высокая кислотноустойчивость. В пищевой промышленности они используются в качестве эмульгаторов, стабилизаторов, желирующих и влагоудерживающих компонентов. Например, сухой порошковый альгинат натрия используют в производстве порошкообразных и брикетированных растворимых продуктов (кофе, чай, сухое молоко, кисели и др.) для их быстрого растворения. Водные растворы альгинатов используют для замораживания мясных и рыбных продуктов. В мире в пищевую промышленность идёт порядка 30 % получаемых альгинатов.

В текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности альгинаты используют для загущения красок и усиления прочности их связи с основой. Пропитка тканей некоторыми солями альгиновой кислоты придаёт им водонепроницаемость, кислотоустойчивость и увеличивает механическую прочность. Ряд солей альгиновых кислот используют для получения искусственного шёлка. Во время Второй мировой войны в США и Англии из альгиновой кислоты и её солей производилось большое количество маскировочной ткани и сетей для жилых и промышленных зданий. Альгинаты применяются в металлургии как компонент формовочной земли, в радиоэлектронике - как связующий агент при изготовлении высококачественных ферритов , а также в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности.

В фармацевтической промышленности альгинаты используются для покрытия таблеток, пилюль, в качестве компонентных основ для различных мазей и паст, как гели-носители лекарственных препаратов. В медицине альгинат кальция используют как кровеостанавливающее средство, как сорбент , способствующий выведению радионуклидов (в том числе стронция).

В Северной Америке для получения альгинатов собирают Macrocystis и Nereocystis , на европейском побережье используют виды Laminaria и Ascophyllum . К концу двадцатого столетия ежегодное производство альгинатов в мире достигло 21 500 т: 12 800 т в Европе, 6 700 - в Северной Америке, 1 900 - в Японии и Корее, 100 - в Латинской Америке. В России в 1990 г. было получено всего 32 т пищевого альгината натрия.

Фукоиданы - эффективные антикоагулянты, даже более активные, чем гепарин . Перспективным считается их использование для получения противоопухолевых препаратов и антивирусных соединений. Даже в очень низких концентрациях они могут ингибировать прикрепление вирусов к поверхности клеток. Фукоиданы способны образовывать исключительно прочные и вязкие слизи, что находит применение в получении стабильных эмульсий и суспензий.

Маннит используют как заменитель сахара для больных диабетом. Кроме того, он может быть использован в качестве плазмозаменителя при консервации крови.

Клетки многих бурых водорослей накапливают йод . Его содержание может достигать 0,03 %-0,3 % от свежей массы водорослей, в то время как его содержание в морской воде достигает только 0,000005 % (0,05 мг на литр воды). До 40-х гг. XX в. бурые водоросли использовали для добычи йода.

Энергетический кризис, который охватил в последние годы многие страны мира, привёл к необходимости поиска новых нетрадиционных источников энергии. Так, в США с этой целью изучается возможность разведения водоросли Macrocystis pyrifera с последующей переработкой в метан . Подсчитано, что с площади 400 квадратных километров, занятых этой водорослью, можно получить 620 млн кубических метров метана.

В последние годы бурые водоросли привлекают внимание в связи со способностью выделять в атмосферу органические бромиды (бромоформ, дибромохлорметан и дибромометан). Ежегодный выброс водорослями органических бромидов достигает 10 000 тонн, что сравнимо с образованием этих веществ промышленностью. Существует мнение о связи выделения органических бромидов с разрушением озона в атмосфере Арктики.

Филогения

Ископаемые находки, которые могут иметь отношение к бурым водорослям, датируются поздним ордовиком (около 450 млн лет) и известны как Winnipegia и Tallocystis из среднего силура (425 млн лет). Но эти находки нельзя точно привязать только к бурым водорослям, так как они схожи и с некоторыми современными зелёными и красными водорослями . Ископаемые находки, которые точно можно связать с современными бурыми водорослями, относятся к миоцену (5-25 млн лет). Это Zonarites и Limnophycus , напоминающие современную Dictyota и др. Молекулярные методы определяют возраст бурых водорослей как 155-200 млн лет.

Бурые - монофилетичная группа, но связи внутри неё до конца не понятны. К настоящему времени данные по анализу нуклеотидных последовательностей ряда генов из-за своей малочисленности пока не отражают полную картину в филогении бурых водорослей. Традиционно к наиболее примитивным бурым водорослям относили эктокарпусовые, но анализ последовательностей генов rbc L, psa A, psa B и их комбинации показывает, что они таковыми не являются. В деревьях, полученных в этих исследованиях, эктокарпусовые располагаются на вершине, а в основании - представители порядка Ishigeales , которые рано отделились от общего дерева бурых водорослей.

Не вызывает сомнений отнесение бурых водорослей к охрофитовым. В рамках этого отдела по ряду особенностей их долгое время считали наиболее близкими к золотистым водорослям . В настоящее время эта точка зрения оспаривается. По ультраструктурным, биохимическим особенностям и по сравнению нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК бурые водоросли ближе всего стоят к трибофициевым . После описания нового класса Schizocladiophyceae в ряде исследований показано, что он является сестринской группой для бурых водорослей.

Разнообразие и классификация

Класс содержит около 265 родов и 1500-2000 видов . Тип организации таллома , наличие или отсутствие пиреноида, способ роста, тип полового размножения (изогамия , гетерогамия, оогамия) и жизненного цикла используют для выделения порядков бурых водорослей. В последние годы в связи с использованием данных по сравнению нуклеотидных последовательностей ряда генов активно пересматривается система бурых водорослей. В разных системах выделяют от 7 и более порядков, по-разному понимая объём порядков Ectocarpales и Fucales. В 1999 г. F.Rousseau и B.Reviers была предложена широкая концепция порядка Ectocarpales s.l., включившая в него порядки Chordariales, Dictyosiphonales, Punctariales, Scytosiphonales. В то же время из него исключили Ralfsiales и 2004 г. Ischigeales (этот порядок был описан для рода Ischige , ранее относимого к семейству хордариевые). В один порядок Fucales s.l. предложено объединить порядки Fucales и Durvillaeales. В 1998 г. был описан новый порядок бурых водорослей - Scytothamnales - на основании особенностей пластид (расположенные в центре клетки звёздчатые, с пиреноидом) и данных по SSU rDNA. Этот новый порядок включает три рода: Scytothamnus , Splachnidium (выведен из диктиосифоновых) и Stereocladon (выведен из хордариевых).

18. Отдел 9. Бурые водоросли - Phaeophyta (Phaeophycophyta, Phaeophyceae) (Н. А. Мошкова)

Бурые водоросли - преимущественно морские многоклеточные растения, весьма крупные, сложно расчлененные, прикрепленные к субстрату. В настоящее время известно около 1500 видов бурых водорослей, относящихся к 240 родам. В пресных, большей частью холодных проточных водах умеренных широт до сих пор обнаружено 5 видов бурых водорослей. Благодаря незначительным размерам их талломов и редкой встречаемости, они остаются слабо изученной группой растений как в биологическом, так и в экологическом отношениях.

Общим внешним признаком индивидов бурых водорослей служит желтовато-бурая окраска их талломов, обусловленная наличием у них большого количества желтых и бурых пигментов. Талломы могут быть микроскопическими (несколько десятков микрометров) и гигантскими (30-50 м; у некоторых видов родов Laminaria Lamour., Macrocystis Ag., Sargassum Ag.). Форма талломов очень разнообразна: нитевидная, корковидная, мешковидная, пластинчатая (цельная или с разрывами, выростами и многочисленными отверстиями, гладкая или с продольными складками и ребрами), а также кустообразная.

Наиболее просто организованы талломы бурых водорослей порядка Ectocarpales. У примитивных организмов (Bodanella Zimmerm.) таллом представлен однорядными беспорядочно ветвящимися в одной плоскости нитями, плотно прилегающими к субстрату. Виды рода Ectocarpus Lyngb. имеют кустистые талломы, образованные однорядными восходящими обильно ветвящимися нитями, основанием которых служат стелющиеся ризоиды (рис. 18.1).

У некоторых представителей порядка Chordariales восходящие нити соединены в пучки, заключенные в слизь. При этом различают одноосевой тип строения таллома, при котором от основания поднимается вверх одна нить, а от нее ответвляются другие нити, идущие рядом с ней, и многоосевой тип строения, когда от основания поднимается вверх сразу пучок однорядных нитей. У высокоорганизованных бурых водорослей (Laminaria, Fucus Tourn., Sargassum) талломы дифференцированы и напоминают цветковые растения. У них имеются стебле-, листо- и корневидные части, некоторые крупные представители имеют воздушные пузыри, удерживающие ветви в вертикальном положении.

Рост бурых водорослей интеркалярный или апикальный. У наиболее примитивных форм происходит интеркалярный диффузный рост, у более эволюционно продвинутых водорослей намечается уже интеркалярная зона роста. Она обычно размещается в базальной части многоклеточных волосков и обусловливает трихоталлический рост, характерный для бурых водорослей.

На поверхности однорядных талломов бурых водорослей образуются многоклеточные нитевидные волоски. При этом различают волоски настоящие и ложные. Настоящие волоски имеют при основании интеркалярную зону роста, где клетки делятся часто и потому они более мелкие, короткоцилиндрические или дисковидные. Ложные волоски такой специальной зоны роста не имеют и представляют собой продолжение вегетативных однорядных нитей с сильно вытянутыми клетками, лишенными хлоропластов.

В многорядных слоевищах бурых водорослей наблюдается специализация клеток с образованием тканей - паренхиматозный тип структуры тела. В простейшем случае различают кору из интенсивно окрашенных клеток, содержащих большое количество хлоропластов и особых вакуолей - физод, и сердцевину, состоящую из бесцветных, часто более крупных клеток одинаковой формы. У более сложно организованных бурых водорослей (Laminariaceae, Fucaceae) коровой слой достигает значительной толщины и состоит из интенсивно окрашенных клеток разного размера и формы (рис. 18.2). Поверхностные четыре слоя коры образованы мелкими клетками, вытянутыми по направлению к поверхности. Эти верхние слои называют меристодермой - делящейся покровной тканью. Они способны активно делиться и производить волоски и органы размножения. Настоящие волоски размещаются на поверхности меристодермы рассеянно или пучками и часто погружены своими основаниями в особые углубления - криптостомы. Глубже под меристодермой лежит кора из более крупных окрашенных клеток. В центральной бесцветной части таллома можно различать две группы клеток. В центре находятся рыхло- или плотнорасположенные нити с сильно вытянутыми клетками - сердцевина, между сердцевиной и корой лежат крупные бесцветные клетки - промежуточный слой. Сердцевина бурых водорослей служит не только для транспорта продуктов фотосинтеза, но и выполняет механическую функцию; в ней часто имеются тонкие нити с толстыми продольными оболочками. Наиболее сложным анатомическим строением отличаются представители порядка Laminariales, у которых в сердцевине развиваются слизистые каналы с особыми секреторными клетками для транспортирования продуктов фотосинтеза - сито- видные трубки и трубчатые нити.

Талломы бурых водорослей прикреплены к грунту или другим субстратам и лишь иногда, вследствие механического повреждения, отрываются и свободно плавают. Органами прикрепления обычно являются длинные выросты - ризоиды, у крупных форм они массивные и представляют собой короткие корневидные выросты, охватывающие субстрат наподобие птичьих когтей. У представителей порядка Fucales и некоторых других водорослей органом прикрепления является дисковидное разрастание в основании таллома - базальный диск, уплощенный либо конический, плотно пристающий к грунту.

Ветвление бурых водорослей моноподиальное. Боковые веточки очередные, рассеянные или супротивные. При быстром дорастании их до размеров главной нити (материнских клеток) возникает дихотомовидное ветвление. Довольно часто очередные и супротивные ветви размещаются в одной плоскости и водоросли приобретают своеобразный перистый вид. Правильность размещения веточек нередко маскируется вторичными разветвлениями.

Среди бурых водорослей есть виды с эфемерными, однолетними и многолетними талломами. На продолжительность существования талломов большое влияние оказывают экологические условия. Многолетние талломы бурых водорослей бывают нескольких типов. У одних водорослей таллом многолетний, каждый год отмирают только побеги, на которых развивались органы размножения (Fucales), у других (Laminariales) многолетними являются ствол и органы прикрепления, пластинчатая часть - однолетняя. У некоторых тропических видов саргассовых водорослей многолетним бывает только диск, служащий для прикрепления таллома.

Клетки бурых водорослей одноядерные, шаровидные, эллипсоидные, боченковидные, большей частью цилиндрические, вытянутоцилиндрические или короткоцилиндрические, дисковидные, иногда многоугольные или неопределенных очертаний. Разнообразны они также по размерам. Ядро обычного для эукариот типа.

Оболочка клеток двуслойная. Внутренний слой целлюлозный, однако целлюлоза бурых водорослей по своим свойствам отличается от целлюлозы цветковых растений и потому ее иногда называют альгулезой. Внешний слой оболочки пектиновый, состоит обычно из белковых соединений альгиновой кислоты и ее солей. Благодаря такому строению оболочка бурых водорослей может сильно набухать, превращаясь в слизистую массу иногда значительного объема. У большинства бурых основой пектина является камедевидное вещество - альгин (растворимая натриевая соль альгиновой кислоты), у некоторых - фукоидин.

Содержимое соседних клеток бурых водорослей сообщается посредством плазмодесм. В клетках с толстыми оболочками (в крупных слоевищах) хорошо выражены поры.

Клетки бурых водорослей имеют одну крупную или несколько мелких вакуолей. Кроме того, встречаются физоды - очень мелкие вакуоли (до 4 мкм в диаметре), заполненные фукозаном - соединением, подобным танину. В молодых клетках физоды бесцветные, в старых - окрашены в желтый или бурый цвет.

Хлоропласты пристенные, большей частью многочисленные, мелкие, дисковидные, реже лентовидные или пластинчатые. Однако по мере старения клеток форма хлоропластов может изменяться и вместо узких лентовидно изогнутых в клетках могут появиться многочисленные дисковидные хлоропласты. Пиреноиды имеются или в хлоропластах вегетативных клеток или только в хлоропластах гамет; у ряда видов пиреноиды вообще отсутствуют или встречаются редко.

Бурые водоросли отличаются своеобразным сложным набором пигментов. В хлоропластах обнаружены хлорофиллы а, с (хлорофилл b отсутствует), β- и ε-каротины, а также несколько ксантофиллов-фукоксантин, виолаксантин, антераксантин, зеаксантин и др. Из них особенно специфичен фукоксантин интенсивно бурого цвета. Различные соотношения этих пигментов обусловливают окраску бурых водорослей от оливково-желтоватого до темно-бурого, почти черного цвета.

Продуктами ассимиляции бурых водорослей являются разные растворимые в клеточном соке углеводы - ламинарии (полисахарид), маннит (шестиатомный спирт, играющий существенную роль в обмене веществ), а также масло.

У бурых водорослей встречаются бесполое и половое формы размножения. Однако вегетативное размножение фрагментацией таллома нельзя считать безусловным. Оно наблюдается лишь тогда, когда оторванные талломы попадают в более или менее защищенные места и продолжают там вегетацию. При этом их нижние более старые части отмирают, разрушаются, а молодые ветви развиваются в самостоятельные растения, не прикрепленные, однако, к грунту. Такие растения, плавающие или лежащие на грунте, никогда не образуют органов полового и бесполого размножения.

Специальные почки вегетативного размножения имеются лишь у видов рода Sphacelaria Lyngb. (рис. 18.3).

Бесполое размножение осуществляется подвижными зооспорами, образующимися помногу в одногнездных спорангиях. У наиболее просто организованных морских и пресноводных бурых водорослей (Ectocarpus, Sphacelaria, Pleurocladia А. Br. и др.) одногнездные спорангии представляют собой шаровидные или эллипсоидные клетки, которые располагаются как боковые выросты ветвей (рис. 18.4, 1). В спорангиях происходит редукционное деление ядра с последующими многократными митотическими делениями; одновременно с ядрами делятся хлоропласты. В результате образуется большое количество зооспор, которые освобождаются через разрыв оболочки на вершине спорангия и, недолго поплавав, прорастают в новое, такое же по внешности, но уже гаплоидное растение. У видов рода Laminaria зооспорангии образуют сорусы на поверхности листовидной пластины. Сорус состоит из парафиз и зооспорангиев (см. рис. 18.4, 2, 5). Парафизы представляют собой вытянутые клетки, с хлоропластами в верхнем расширенном конце, развивающиеся на поверхности таллома между органами размножения и служащие для их защиты. Оболочка парафиз на вершине сильно ослизняется, образуя своеобразный толстый слизистый колпачок. Слизистые колпачки соседних парафиз смыкаются, благодаря чему получается сплошной толстый слой слизи, защищающий сорус. Зооспорангии вытянутоэллипсоидные, с ослизненной оболочкой на вершине. В зооспорангии развивается в зависимости от вида по 16-128 зооспор. Первое деление ядра редукционное. Некоторые бурые водоросли размножаются неподвижными, лишенными жгутиков, спорами - апланоспорами. Моноспоры наблюдаются только у видов порядка Tilopteridales, тетраспоры - у видов порядка Dictyotales (Dictyota dichotoma (Huds.) Lamour., см. рис. 18.4, 4).

Половой процесс изо-, гетеро- и оогамный. Гаметы обычно образуются в многогнездных гаметангиях, по одной в каждой камере. Подвижные клетки бурых водорослей - зооспоры в гаметы имеют сходное строение - они грушевидные, с одним хлоропластом и двумя жгутиками, прикрепленными сбоку. Один жгутик более длинный, перистый, направлен вперед, другой - более короткий, гладкий, бичевидный, направлен назад. Стигма у подвижных клеток заметна не всегда. Хлоропласт мужских гамет при оогамии может быть бесцветным.

В цикле развития большинства бурых водорослей класса Phaeozoosporophyceae происходит смена форм развития и чередование полового и бесполого поколений, т. е. гаметофита (иногда еще и гаметоспорофита, если один и тот же организм может давать начало зооспорам и гаметам) и спорофита.

Эти процессы подробно описаны в разделе 3.2.3. Здесь остановимся лишь на некоторых особенностях циклов развития бурых водорослей. У наиболее примитивных морских бурых водорослей порядка Ectocarpales наблюдается изоморфная смена форм развития, однако строгое чередование поколений еще отсутствует. Из спор, образующихся спорофитом, могут развиваться как гаметофиты, так и спорофиты.

Правильная изоморфная смена форм развития наблюдается у представителей порядка Dictyotales. Наиболее широко распространенной из них является Dictyota dichotoma (Huds.) Lam., обладающая вильчато разветвленным талломом с плоскими, обычно расположенными в одной плоскости ветвями без продольного ребра (рис. 18.5).

Гетероморфную смену форм развития с обязательным чередованием спорофитов и гаметофитов имеют водоросли порядка Laminariales. Цикл развития их характеризуется правильной сменой мощного спорофита и микроскопического, просто устроенного гаметофита.

К бурым водорослям, не имеющим смены форм развития, а лишь смену ядерных фаз, относятся представители семейств Fucaceae, Cystoseiraceae и Sargassaceae. Нормальное воспроизведение их возможно только половым путем. Половой процесс - типичная оогамия. Половые органы развиваются в концептакулах (рис. 18.6). Из стенки концептакула вырастают длинные волоски - парафизы, заполняющие почти всю его полость. Особенно длинные волоски развиваются в женских концептакулах, где они в виде пучка выдаются из отверстия концептакула. Среди этих волосков развиваются оогонии и антеридии (рис. 18.7, 1-5). Антеридии в большом количестве образуются на концах особых однорядных разветвленных веточек, вырастающих из стенки концептакула. В их оболочке различимы два слоя. При созревании антеридия лопается его внешняя оболочка и антерозоиды выходят наружу в виде пакета, окруженного внутренней оболочкой. В морской воде внутренняя оболочка разрывается и антерозоиды грушевидной формы с крупным ядром и оранжевой стигмой, освобождаются. Оогонии шаровидные или эллипсоидные, снабженные трехслойной оболочкой, располагаются в концептакулах на короткой одноклеточной ножке. В оогонии образуется 8 яйцеклеток, они выходят в воду, окруженные двумя внутренними слоями оболочки оогония. Когда яйцеклетки полностью освобождаются от оболочек оогония, происходит оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка вырабатывает собственную толстую оболочку и тотчас же начинает прорастать, образуя новое слоевище фукуса.

У пресноводных бурых водорослей циклы развития не исследованы.

Во взглядах на классификацию бурых водорослей существуют некоторые расхождения. По мнению ряда исследователей , отдел Phaeophyta делится на 2 класса: Phaeozoosporophyceae и Cyclosporophyceae. К циклоспоровым принадлежат бурые водоросли, у которых органы размножения развиваются в концептакулах и имеют крупные размеры, позволяющие видеть их на препаратах невооруженным глазом. К феозооспоровым относят все остальные бурые водоросли, многие из которых размножаются зооспорами. С 30-х годов появилась тенденция классифицировать бурые водоросли в зависимости от особенностей циклов развития. Тогда же было предложено разделить бурые водоросли на 3 класса: Isogenerate, Heterogenerate, Cyclosporae . Предложенная классификация получила весьма широкое распространение . Однако деление бурых водорослей на изогенератные и гетерогенератные довольно условно, поскольку в обоих классах в отдельных порядках существуют представители с противоположным типом смены форм развития. Придерживаясь взглядов отечественных альгологов, мы принимаем классификационную схему деления бурых водорослей на 2 класса - Phaeozoosporophyceae и Cyclosporophyceae.

Вопрос о происхождении бурых водорослей еще слабо разработан. А. Шерфелл связывал их происхождение с золотистыми (Chrysophyta). По мнению А. Пашера , существует филогенетическая связь бурых с криптофитовыми (Cryptophyta). Своеобразное строение жгутиков вместе с бурой окраской позволили М. Шадефо объединить в один большой отдел Chromophycophyta такие крупные таксоны, как Pyrrhophyta (куда он, кроме перидиней, включил криптофитовые и эвгленовые водоросли), Chrysophyta (к которым он отнес, кроме золотистых, желтозеленые и диатомовые водоросли) и Phaeophyta. По биохимическим свойствам из всех буроокрашенных организмов к бурым водорослям ближе всего диатомовые. Именно диатомовые и бурые водоросли характеризуются такими общими пигментами, как хлорофилле (свойствен также и перидинеям), фукоксантин (встречается и у золотистых) и неофукоксантины А и В. Принимая во внимание наличие ряда сходных черт между диатомовыми, золотистыми и бурыми водорослями, мы присоединяемся к мысли, высказанной рядом ученых , о возможности происхождения их от близких, если не общих, монадных предков.

Согласно Г. Папенфуссу , исходным порядком бурых водорослей является Ectocarpales. Паренхиматозное строение таллома, апикальный рост, оогамный половой процесс и гетероморфная смена форм развития в разных группах бурых водорослей развивались независимо друг от друга.

Морские бурые водоросли широко распространены во всех морях земного шара. Их заросли обычны в прибрежных водах Антарктиды и северных островов Канадского Арктического архипелага. Наибольшего развития они достигают в морях умеренных и приполярных широт, где благодаря низкой температуре и повышенной концентрации биогенных веществ, создаются наиболее благоприятные условия для их вегетации. Бурые водоросли заселяют по вертикали все горизонты шельфа. Их заросли встречаются от литоральной зоны, где они во время отлива часами находятся вне воды, до глубины 40-100 (200) м. И все же наиболее густые и обширные заросли бурых водорослей образуются в верхней части сублиторали до глубины 6-15 м. В этих местах при достаточной освещенности существует постоянное движение воды, вызываемое прибоем и поверхностными течениями, которое обеспечивает, с одной стороны, интенсивное поступление к талломам биогенных веществ, а, с другой, - ограничивает поселение растительноядных животных.

Обычно бурые водоросли обитают на скалистых или каменистых грунтах, и только в спокойных местах у берегов или на большой глубине они могут удерживаться на створках крупных раковин моллюсков или на гравии. Оторванные талломы сносятся течением в спокойные места с илистым или песчаным дном, где они при достаточной освещенности продолжают вегетировать. Виды с воздушными пузырями на талломе при отрыве от грунта всплывают к поверхности воды, образуя большие скопления (Саргассово море). Среди морских бурых водорослей имеется значительное количество эпифитных и эндофитных форм.

В морях умеренных и приполярных широт наибольшего развития бурые водоросли достигают в летние месяцы, хотя бурный рост их талломов начинается уже ранней весной, когда температура воды приближается к 0°С. В тропических морях массовое развитие бурых приурочено к зимним месяцам, когда температура воды несколько понижается. Некоторые виды морских бурых водорослей могут встречаться в сильно опресненных участках морей с соленостью меньше 5‰.

Роль в природе бурых водорослей чрезвычайно велика. Они являются одним из основных источников органического вещества в прибрежной зоне, особенно в морях умеренных и приполярных широт, где их биомасса может достигать десятков килограммов на 1 м 2 . Кроме того, заросли бурых водорослей служат местом размножения, укрытия и питания многих прибрежных животных; они создают также условия для поселения микроскопических и макроскопических водорослей других систематических групп.

Велико и хозяйственное значение бурых водорослей, особенно в качестве сырья для получения различного рода веществ (например, альгинатов - солей альгиновой кислоты, в частности альгината натрия). Это вещество широко используют для стабилизации разнообразных растворов и суспензий. Добавление небольшого количества альгината натрия повышает качество пищевых продуктов (консервов, мороженого, фруктовых соков и т. д.), разнообразных красящих и клеящих веществ. Альгинаты применяют в книгопечатании, при производстве пластмасс, синтетических волокон и пластификаторов, для получения стойких к атмосферным воздействиям лакокрасочных покрытий и строительных материалов. Они входят в состав высококачественных смазочных материалов для машин, растворимых хирургических нитей, мазей и паст в фармацевтической и парфюмерной промышленности. В литейном производстве с помощью альгинатов улучшают качество формовочной земли. Альгинаты находят применение в производстве электродов для электросварки, позволяющих получать более высококачественные швы. Бурые водоросли используют также как сырье для получения маннита, применяемого в фармацевтической промышленности, в пищевой промышленности - для изготовления диабетических продуктов питания, а в химической - в производстве синтетических смол, красок, бумаги, взрывчатых веществ, при выделке кож. Бурые водоросли содержат большое количество иода и других микроэлементов, поэтому они идут на приготовление кормовой муки. В свежем и переработанном виде их применяют в качестве удобрений.

Издавна бурые водоросли используют в медицине. Сейчас выявляются все новые направления их применения, например, для изготовления заменителей крови, для получения препаратов, предотвращающих свертывание крови и способствующих выведению радиоактивных веществ из организма. С давних времен бурые водоросли (преимущественно представители порядка Laminariales) употребляются человеком в пищу.

К негативным свойствам бурых водорослей относится их участие вместе с другими организмами в обрастании судов, буев, а также различных гидротехнических сооружений, погруженных в воду, что ухудшает их эксплуатационные показатели.

Интенсивное использование дикорастущих морских макрофитов, в частности бурых водорослей, привело к исчерпанию их природных запасов и поставило человечество перед необходимостью их искусственного выращивания. Поэтому в последние 30 лет значительное развитие получила аквакультура водорослей. В Норвегии и Великобритании не только успешно культивируют виды рода Laminaria, но и усовершенствуют технологию их производства . Во Франции проводят работы по акклиматизации представителей рода Macrocystis . Интенсивно развивается аквакультура морских водорослей в США. При этом особое внимание уделяется Macrocystis pyrifera . В СССР проводят исследования по искусственному разведению Laminaria saccharina (L.) Lam. в Белом море . Таким образом, выращивание морских водорослей приобретает промышленный характер и становится все более рентабельной отраслью растениеводства, несмотря на некоторые трудности экономического и экологического плана .

В пресных водах умеренных широт обнаружено 5 видов бурых водорослей из класса Phaeozoosporophyceae: Bodanella lauterbornii Zimmerm. (порядок Ectocarpales, семейство Ectocarpaceae) (рис. 18.8, 1), Pleurocladia lacustris A. Br. (порядок Chordariales, семейство Myrionemataceae) (рис. 18.8, 2). Heribaudiella fluviatilis (Aresch.) Sved. (порядок Chordariales, семейство Lithodermataceae (рис. 18.8, 3)), Streblonema longiseta Arnoldi (порядок Chordariales, семейство Streblonemataceae) (рис. 18.8, 4). Sphacelaria fluviatilis Jao (порядок Sphacelariales, семейство Sphacelariaceae) (рис. 18.8, 5).