§47. Отдел Бурые водоросли и отдел Красные водоросли

Определения и обозначения

Бурые водоросли — отдел водорослей, представители которого отличаются набором пигментов и характерной бурой окраской. В их клетках есть хлорофиллы, а заметный бурый оттенок создаёт фукоксантин. По сочетанию признаков эту группу выделяют в отдельный отдел, а не только по цвету. Такое определение помогает сравнивать бурые водоросли с другими группами.

Красные водоросли — отдел водорослей, у которых красноватая окраска связана с особым набором пигментов. Помимо хлорофиллов, у них есть фикобилины, например красный фикоэритрин и синий фикоцианин. Соотношение пигментов может различаться, поэтому таллом не всегда выглядит ярко-красным. Знание о пигментах помогает объяснить и окраску, и способность использовать свет в воде.

Таллом — тело водоросли, которое не разделено на настоящие корень, стебель и листья. Его части могут напоминать органы наземного растения, но не являются ими и не имеют такого же устройства. Талломом может быть как тонкая нить, так и крупная пластина. Этот термин нужен, чтобы точно описывать водоросль и не приписывать ей органы, которых у неё нет.

Ризоиды — выросты таллома, которыми водоросль прикрепляется к камням или другим подводным поверхностям. Они удерживают организм на месте, особенно когда его раскачивают волны и течение. Ризоиды не являются настоящими корнями и не выполняют их работу по всасыванию воды из почвы. Это понятие помогает отличать способ прикрепления водоросли от корневой системы растения.

Как это устроено

Бурые и красные водоросли чаще всего встречаются в морях, потому что они приспособлены к жизни в солёной воде. С глубиной меняются количество и состав света: вода поглощает часть солнечных лучей, поэтому до разных слоёв доходят разные участки спектра. Пигменты водорослей поглощают свет и передают его энергию для фотосинтеза. Различие пигментов помогает отделам использовать доступный свет, хотя само по себе не означает, что каждый вид живёт только на определённой глубине.

У бурых водорослей таллом часто крупный и разделён на пластинчатые части. Эти пластины увеличивают поверхность, на которой клетки получают свет, но это не настоящие листья. У основания может находиться участок прикрепления, иногда с ризоидами, который удерживает организм на камне. У некоторых видов есть воздушные пузырьки: они помогают частям таллома оставаться ближе к освещённой поверхности воды.

Бурые водоросли размножаются спорами и половым путём. Споры — мелкие клетки, из которых при подходящих условиях может развиться новый организм; у многих видов они образуются в специальных участках таллома. Вода переносит споры, поэтому они могут попасть на новые поверхности, где способны закрепиться и прорасти. При половом размножении участвуют половые клетки, а их встреча также происходит в водной среде.

Некоторые красные водоросли могут фотосинтезировать глубже, чем многие бурые. Вода задерживает значительную часть света, но отдельные лучи проникают дальше, а фикобилины эффективно поглощают некоторые из них. Полученная энергия позволяет клеткам продолжать фотосинтез при слабом освещении. Однако глубина обитания зависит не только от пигментов: важны также прозрачность воды, освещённость и особенности конкретного вида.

В морской экосистеме водоросли служат пищей для многих животных и создают места, где можно укрыться. Густые заросли крупных бурых водорослей дают убежище мелким обитателям и могут смягчать действие волн. Для человека некоторые бурые и красные виды — пищевой продукт, а из отдельных видов получают полезные вещества. Например, из бурых водорослей получают альгинаты, а из красных — агар, применяемый в пищевой промышленности и лабораториях.

Сравнение бурых и красных водорослей

Сравнивайте отделы по одной строке за раз: так легче увидеть, какие признаки у них различаются. Окраска связана с пигментами, а строение и глубина обитания могут различаться у видов внутри одного отдела. Общим для обеих групп остаются жизнь в воде и строение тела в виде таллома.

Разбор задач

Задача 1

Условие. В море на камнях найдена водоросль с бурым талломом. Нужно определить её отдел и назвать признаки, которые подтверждают ответ. Одного места находки недостаточно, потому что в морях обитают разные водоросли.

1. Сначала учитываем окраску: бурый оттенок характерен для бурых водорослей.
2. Затем связываем цвет с пигментами: фукоксантин придаёт таллому буроватый цвет.
3. Проверяем строение: таллом может иметь пластинчатые части и участок прикрепления, но не настоящие листья и корни.

Ответ. Водоросль можно отнести к бурым, если окраску подтверждают характерные пигменты и строение таллома. Прикрепление к камню подходит для многих морских водорослей, но само по себе отдел не определяет. Вывод основан на совокупности признаков.

Задача 2

Условие. Сравните ламинарию и красную водоросль по окраске, строению таллома и условиям обитания. Назовите одну общую черту и два различия. Чтобы сравнение было точным, для обоих организмов используем одинаковые признаки.

1. Общая черта: и ламинария, и красная водоросль — водные организмы с талломом, не разделённым на настоящие корень, стебель и листья.
2. Первое различие — окраска и пигменты: ламинария относится к бурым водорослям и содержит фукоксантин, а у красной водоросли есть фикобилины.
3. Второе различие — возможные условия освещения: ламинария обычно встречается в освещённых морских местах, а некоторые красные водоросли способны жить глубже.

Ответ. Общая черта — строение тела в виде таллома и жизнь в воде. Различаются водоросли окраской и пигментами, а также возможной глубиной обитания. Не следует считать, что все красные виды обязательно глубже ламинарии: условия зависят от вида и места.

Задача 3

Условие. Бурые водоросли растут ближе к поверхности, и нужно предположить, где вероятнее обнаружить красную водоросль. Требуется объяснить предположение особенностями пигментов и освещения, а не просто запомнить готовое правило. Учитываем, что вода ослабляет свет с глубиной.

1. На глубину проходит меньше света, и его состав отличается от света у поверхности.
2. Фикобилины красных водорослей поглощают некоторые лучи, доступные в глубинных слоях.
3. Если света достаточно для фотосинтеза, красная водоросль может жить глубже, чем многие бурые виды.

Ответ. Красную водоросль вероятнее искать на большей глубине, чем бурые водоросли, которые растут ближе к поверхности. Её пигменты помогают использовать проникающий туда свет. Это предположение, а не правило для всех видов: глубина зависит от прозрачности воды и условий обитания.

Типичные ошибки

• Ошибка — определять отдел только по бурому или красному цвету. Так делают, потому что окраска заметна сразу, но оттенки могут меняться, а одного внешнего признака недостаточно. Проверь себя: назови связанные с цветом пигменты и учти другие особенности организма.

• Ошибка — называть пластинчатые части таллома листьями. Они могут выглядеть похоже, поэтому их легко принять за органы растения, однако у водоросли нет настоящих листьев, корня и стебля. Проверь себя: используй слово «таллом» и уточни, что его части только напоминают органы.

• Ошибка — считать ризоиды корнями. Их задача действительно связана с удержанием на поверхности, но ризоиды не являются настоящими органами растения и не всасывают воду из почвы. Проверь себя: если речь о прикреплении к подводному камню, называй выросты ризоидами.

• Ошибка — утверждать, что все красные водоросли растут только на большой глубине. Некоторые виды способны жить глубже благодаря пигментам, но условия у разных видов неодинаковы. Проверь себя: говори «некоторые» и учитывай прозрачность воды, освещение и место обитания.

Связь с другими темами

Для изучения этой темы нужно знать, что такое водоросли, таллом, фотосинтез и пигменты. Сведения о бурых и красных водорослях опираются на знания о зелёных водорослях: сравнивая их, можно увидеть общие черты и различия в окраске, строении и размножении. Дальше эти знания помогают разбираться в морских экосистемах и пищевых цепях. Они также объясняют, почему водоросли важны для природы и как человек использует их в пищу и промышленности.

Что запомнить

• Бурые и красные водоросли — преимущественно морские организмы.
• Тело водоросли называется талломом; у него нет настоящих корня, стебля и листьев.
• Окраска отделов связана с различиями в составе пигментов.
• У некоторых бурых водорослей таллом крупный и имеет приспособления для прикрепления и удержания в воде.
• Пигменты красных водорослей помогают им использовать свет, проникающий на глубину.
• Водоросли важны для водных экосистем и могут иметь практическое значение для человека.