Ботаніка онлайн водорості
Водорості не є таксоном у сенсі біологічної системи. Назва походить від розмовної мови і має давні традиції. Він включає низку груп, які значною мірою однакові, але дуже відрізняються одна від одної. Ціанофіти (синьо-зелені водорості) зазвичай також призначаються їм, хоча тепер стає зрозумілим, що вони належать не рослинам, а прокаріотам.
Водорості еукаріот представляють першу успішну рослинну групу, яка все ще поширена сьогодні. Майже без винятку вони пристосовані до водного способу життя. Разом із ціанофітами вони є головними первинними продуцентами у всіх водних урнах, і існування всіх інших водних організмів залежить від їх діяльності. Але вони також належать до основних джерел кисню на земній поверхні, так що наше існування в кінцевому рахунку залежить від їх присутності.
Окремі групи водоростей (відділів) виділяють насамперед за складом їх фотосинтетичних пігментів та продуктів. Лише в останні кілька років почали більш інтенсивно займатись ультраструктурою власне клітин хазяїна (для ендосимбіотично поглинених пластид). Незважаючи на численні результати, які вже доступні, немає нової класифікації, яка могла б поставити під сумнів попередню.
Немає одностайної думки щодо порядку розташування відділів. Групи, які представлені тут як відділи, різні автори розглядають як класи. Різні фотосинтетичні пігменти в пластидах окремих відділів є вагомим показником поліфілетичного походження водоростей.
Іншими словами: певні відділи, такі як Rhodophyta (червоні водорості), Chrysophyta та Phaeophyta (бурі водорості). а також Chlorophyta (зелені водорості) та Euglenophyta придбали свої пластиди незалежно одна від одної. Тому їх неможливо простежити до спільного предка. Подібність обмежується подібним механізмом набуття ендосимбіонтів. З одного боку, еукаріотичні клітини-господарі, що не містять пластид, з іншого боку, симбіотичні партнери (= різні групи фотосинтезуючих прокаріот, що жили на той час) були різними. Утворення піррофітів (динофлагелатів) було ще більш проблематичним. Їх пластиди, здається, гомологічні хризофітам (поділ еукаріотичних водоростей) у деяких видів.
Іншими словами: джгутики, що не містять пластид, поглинали еукаріотичні водорості як симбіонти. Правильно, тому динофлагеляти слід віднести до протистів; Хоча б тому, що багато видів (наприклад, Noctiluca miliaris) не містять пластид, а інші, як тільки що пояснили, живуть у симбіозі з рослинами. Це те, що роблять і інші протисти (наприклад, парамецій бурсарія). Тим не менше, тут також перераховані і описані динофлагелати, оскільки вони є другою за важливістю групою морського фітопланктону після діатомових водоростей.
Положення криптомонад (Cryptophyta) є також сумнівним. Хоча вони не помітні, вони тимчасово переважають у прісних водах. Їх пластиди схожі на пластиди червоних водоростей. Яким чином вони їх придбали, залишається незрозумілим, і останнє слово щодо їх систематичної приналежності ще не сказано.
Крім кількох видів Euglenophyta, немає вільних від пластид (справжніх) рослин. Це твердження має догматичний характер, тобто ядерний геном і геном пластиди (а також мітохондріальний геном) настільки добре скоординовані, що жоден не може обійтися без іншого. Взаємодія важливіша, ніж, наприклад, процес фотосинтезу, оскільки нефотосинтезуючі, не містять хлорофілу, але містять пластиди рослини (види та мутанти) зустрічаються у всіх систематичних групах, хоча вони не є абсолютно поширеними в природі.
Більшість водоростей мешкає в планктоні (планктонний спосіб життя) або в бентосі (фіксований спосіб життя). Планктонні водорості (і сині водорості) часто мають велику кількість клітин. Це надає водам зеленого кольору, так що можна говорити про цвітіння води. Мало видів, особливо одноклітинні хлорококали, живуть у симбіозі з грибами (лишайниками) та парамецієм (Paramaecium bursaria), Гідра, Ксантофіцеї зі запасами коралів, деякі молюски та губки.
Наприклад, клітинні стінки бурих і червоних водоростей містять мало або взагалі не містять целюлози, їх стінки складаються в основному з інших полісахаридів. Їх стабільність відповідає вимогам водного життя; міцність на розрив досить висока. З іншого боку, водорості руйнуються без плавучості води. Немає даних про еволюцію наземних форм, хоча в цьому напрямку повинен бути сильний селекційний тиск, оскільки багато видів зустрічається в припливному поясі або в інших тимчасово сухих місцях існування.
Фотосинтетичні пігменти, резерви та компоненти клітинної стінки
найважливіші групи (відділи) водоростей
чудово
включаючи пігменти
(без каротиноїдів)
(Сині водорості)
Фікоціанін
Фікоеритрин
Ксантофіли,
Ліпополісахариди
(Червоні водорості)
Фікоеритрин
Лютеїн
сульфовані полісахариди
(Галактани)
Ксантофіли
(Зелені водорості)
гамма-каротин, лютеїн,
Неоксантин,
Віолаксантин,
Зеаксантин
Целюлоза,
Ксилан, маннан
гамма-каротин,
Фукоксантин, включаючи ксантофіли
Мукополісахариди або стінки відсутні
(Діатомові водорості)
Діадіноксантин,
Діатоксантин
(Золотисто-зелені водорості)
Діадіноксантин,
Гетероксантин,
Діатоксантин
(у деяких видів) кремнезем
(Бурі водорості)
Фукоксантин,
Віолаксантин
Кремнієва кислота, альгінати, метильовані мукополісахариди
(Динофлагеляти)
деякі ксантофіли
Мукополісахариди або целюлоза
Фікоеритрин, фікоціанін, алоксантин
включаючи ксантофіли
** Ціанофіти були включені, оскільки, згідно з гіпотезою про ендосимбіонти, вони є попередниками барвників, що містять пластиди.
Склад пігментів у різних групах водоростей. Пропорції окремих пігментів можна прочитати з спектрів поглинання (позначених у нижній частині зображень). Спектр поглинання зелених водоростей подібний до спектру наземних рослин. Інші групи можуть ефективніше поглинати світло в діапазоні 500-600 нм і, отже, можуть краще використовувати світло, доступне у воді (A. N. GLAZER, 1980).
Водорості зараховують до числа талофітів. Рослинність багатоклітинних видів утворює талом, в якому можна розпізнати чіткі диференціації, але який не містить основних органів (пагін, корінь і лист), характерних для кормофітів (судинних рослин).
Ряд видів культивовано, а з деяких виділено специфічних, добре охарактеризованих мутантів. Але, незважаючи на численні зусилля, з'ясовано повний життєвий цикл лише відносно небагатьох видів. Водорості різних відділів дедалі частіше стають об'єктами фундаментальних досліджень. Деякі види придатні як тестові об'єкти для певних дослідницьких проектів:
Ці приклади мають на меті підкреслити значення водоростей у водних екосистемах. Адже водорості також відіграють важливу роль в економічному плані. У Південно-Східній Азії (Японія та Китай) багато видів їжі використовують для споживання людиною, інші є джерелом хімічно та технічно важливих речовин. Деякі з них (Порфіра в Японії, Ламінарія в Китаї) культивуються на великих морських фермах. Загалом щороку збирають близько трьох мільйонів тонн морських макроводоростей (морських водоростей). Два мільйони з них - бурі водорості, 600 000 - не кальциновані і 300 000 тонн - кальциновані червоні водорості.
У 1979 році в Китаї було зібрано 1,3 мільйона тонн (свіжої ваги) бурої водорості Laminaria japonica, приблизно половина з яких була отримана з природних запасів, решта - з вирощених запасів. Найбільша ферма китайських водоростей знаходиться поблизу Хайдаю. На додаток до того, що компоненти водоростей використовуються як їжа, вони використовуються також і іншими способами:
Але спроба широко вирощувати хлорококалі в Центральній Європі та використовувати його як їжу чи корм необхідно (оскільки важко уникнути накопичення забруднюючих речовин із живильного середовища) вважати невдалою.