Калории, ккал:
Белки, г:
Углеводы, г:
Красные водоросли (Rhodóphyta ) обитают в основном в морских водах. Современным ученым известно лишь немного представителей пресноводных красных водорослей. Данные виды растений обычно довольно больших размеров, но иногда встречаются и микроскопические. Ученые, обнаружив остатки ископаемых, доказали, что красные водоросли относятся к древнейшим растениям. Стоит отметить, что сложный жизненный цикл, который характерен красным водорослям, не встречается у других разновидностей водорослей.
Красные водоросли имеют второе название - багрянка , которое чаще всего употребляется в быту. К настоящему моменту учеными изучено свыше 1000 видов красных водорослей, встречающихся в водах Мирового океана, а также около 200 видов пресноводных представителей данного вида растений. Многие из известных видов красных водорослей издавна стали употреблять в пищу.
Калорийность красных водорослей
Калорийность красных водорослей невелика, составляет немногим больше 25 ккал на 100 грамм продукта.
Состав красных водорослей
Полезные свойства красных водорослей
Ученые сделали сенсационное открытие и доказали, что красные водоросли способны приостанавливать быстрое развитие вируса иммунодефицита человека (СПИД), благодаря наличию в своем составе сульфатированных углеводов.
Красные водоросли в кулинарии
Следующие виды красных водорослей считаются самыми популярными и часто используемыми в кулинарии: (), palmaria palmate и грицилярия. Кроме того, из морских красных водорослей производят гелеобразующее вещество , которое в современной пищевой промышленности занимает важное место. Без невозможен процесс производства суфле, пастилы, мармелада и многих других сладостей.
Красные водоросли можно употреблять в пищу в сушеном или свежем виде. Чаще всего, морские красные водоросли засушивают в форме листа, которые после высушивания приобретают тёмно-зелёный или почти чёрный цвет.
Являются очень популярными в Японии, и там данный вид водорослей называют . При приготовлении почти каждого блюда из используют . Они являются важным ингредиентом при приготовлении национального блюда суши, а также их используют в супах, соусах, а также основных блюдах.
Применение красных водорослей в других сферах
Такие виды красных водорослей как анцельция, каррагинан и филлофлора применяются в медицине и косметологии. Стоит отметить, что красные водоросли являются важнейшим ингредиентом в натуральных противовозрастных косметических средствах.
Где обитают и какое строение имеют красные водоросли?
Ответ
Красные водоросли в основном мпогоклеточные морские растения. Лишь некоторые виды багрянок встречаются в пресных водоёмах. Очень немногие красные водоросли одноклеточные.
Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину. Но среди них есть и микроскопические формы. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты. В зависимости от их сочетания окраска багрянок меняется от ярко-красной до голубовато-зелёной и жёлтой.
Внешне красные водоросли весьма разнообразны.
В море красные водоросли встречаются повсеместно в самых разных условиях. Обычно они прикрепляются к скалам, валунам, искусственным сооружениям, а иногда и к другим водорослям. Благодаря тому что красные пигменты способны улавливать даже очень небольшое количество света, багрянки могут расти на значительных глубинах. Их можно встретить даже на глубине 100-200 м. В морях нашей страны широко распространены филлофора, порфира и др.
– это одно из самых крупных подцарств водорослей, которое насчитывает более 5000 различных видов. Они практически исключительно являются многоклеточными морскими водорослями, и именно к ним принадлежат многие распространенные разновидности водорослей, которые употребляются человеком. Их можно противопоставить, прежде всего, бурым и зеленым водорослям, но не следует путать с подцарством Dinoflagellata, в которое входят водоросли, вызывающие так называемый «красный прилив».
Во многих странах по всему миру, в частности в Азии, многие виды красных водорослей употребляются в пищу. Как правило, красные водоросли имеют высокую пищевую ценность, и их, как и другие водоросли, чрезвычайно просто выращивать, в связи с чем они являются идеальным пищевым источником, поскольку позволяют при минимальных затратах производить огромное количество продукции.
Одной из очень известных разновидностей красных водорослей, которую культивируют по всему миру, в особенности в Японии, является нори . Нори играет важную роль в приготовлении пищи, в частности – суши и роллов.
Еще один вид пищевых красных водорослей – это произрастающий в Атлантическом океане ирландский мох , или Chondrus crispus. Это один из основных источников каррагинана, который используется во многих продуктах и напитках, как в качестве стабилизатора, так и в качестве загустителя. Можно обнаружить это вещество в такой продукции как мороженое и немолочные замороженные десерты. В странах Карибского бассейна эти красные водоросли используются непосредственно для получения напитка из сладкого и сгущенного молока или ароматизации льда.
Также красные водоросли могут упоминаться, когда имеются в виду красные слизистые водоросли. Это, по существу, даже не водоросли, а цианобактерии. Нередко красные слизистые водоросли, которые существуют в течение более трех миллиардов лет, рассматриваются как связующее звено между бактериями и настоящими водорослями. Хотя красные слизистые водоросли не особенно привлекательны физически, они являются одними из самых важных существ на планете. Эти водоросли отвечают за выработку колоссального количества кислорода, поэтому считается, что если бы красных слизистых водорослей не существовало, небо Земли не было бы голубым.
Настоящие красные водоросли имеют красный цвет, поскольку все они содержат определенный пигмент, фикоэритрин. Этот пигмент поглощает голубой свет и отражает красный. Такой эволюционный механизм позволяет красным водорослям существовать на немного большей глубине по сравнению с другими видами водорослей, поскольку голубой свет проникает в воду глубже, чем длинноволновой свет. Хотя некоторые разновидности красных водорослей имеют глубокий красный цвет, что делает очевидной их принадлежность к данному подцарству, другие содержат относительно немного фикоэритрина и большое количество хлорофилла, из-за чего могут казаться в большей степени голубыми или зелеными.
Существуют определенные виды водорослей, которые играют решающую роль в формировании рифов. В Тихом океане есть атоллы, которые обязаны своим развитием скорее красным водорослям, чем кораллам. Такие виды водорослей, известные как кораллиновые водоросли, создают вокруг себя слой карбоната, подобно кораллам. Это способствует формированию вокруг них рифов, которые могут достигать огромных размеров.
Название отдела происходит от греческого слова rhodon ("родон") –розовый. Окраска красных водорослей обусловлена различным сочетанием пигментов. Она бывает от серого и фиолетового до почти черного цвета, а также включает все оттенки красного и розового. Красные водоросли, обитающие в сильно освещенных местах, окрашены в желтый, коричневый или черный цвет из-за присутствия в клетках большого количества фотозащищающих каротиноидов. Объединяет одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы с коккоидным, нитчатым, псевдопаренхиматозным и паренхиматозным типами структуры тела. Для всех представителей характерно полное отсутствие жгутиковых стадий в жизненном цикле. Форма таллома разнообразная: нитчатая, кустистая, корковидная, пластинчатая, пузыревидная, мешковидная и др. Обитают главным образом в морях и океанах (обычно прикрепленные формы), реже встречаются в пресных водах. Известно около 4 тысяч видов.
Строение клетки . Клетка у красных водорослей эукариотная: имеет оформленные органеллы с собственными мембранами: ядро, митохондрии, пластиды, аппарат Гольджи и другие.В клетках красных водорослей встречается от одной до многих пластид. Между клетками имеются поровые соединения. Помимо наружной клеточной мембраны, клетки родофит имеют особое образование – клеточную стенку.
Ядро чаще всего одно, но имеются и многоядерные представители. Ядра красных водорослей мелкие. Для некоторых видов известна эндоредупликация, или репликация ядерного генома без митоза. Она приводит к полиплоидии, или кратному увеличению набора хромосом в клетках. Митохондрии с уплощенными кристами.
Хлоропласты красных водорослей различной формы, они обычно расположены вдоль клеточных стенок, или париетально. Эти пластиды в основном дисковидные и лентовидные. Форма хлоропластов может меняться в зависимости от возраста водоросли. Каждый хлоропласт окружен своей собственной двухмембранной оболочкой, хлоропластная эндоплазматическая сеть отсутствует. Тилакоиды в хлоропластах одиночные, не собраны в группы и лежат на одинаковом расстоянии друг от друга. Один или два тилакоида расположены обычно по периферии хлоропласта параллельно его оболочке. Хлоропластная ДНК имеется в виде маленьких нуклеоидов, разбросанных по всей строме хлоропласта. Каждый нуклеоид содержит несколько кольцевых молекул хлоропластной ДНК.
Из хлорофиллов в пластидах красных водорослей присутствует только хлорофилл а , который маскируется дополнительными пигментами – фикобилинами: красным фикоэритрином, синими фикоцианином и аллофикоцианином. Эти фикобилины локализованы на поверхности тилакоидов в особых образованиях – фикобилисомах полусферической и полудисковидной формы.
Клеточная стенка состоит из структурной фибриллярной фракции и аморфного матрикса. Прочность клеточной стенке придают фибриллы из целлюлозы, которые у красных водорослей образуют неправильную сеть. Наиболее важными веществами полисахаридного аморфного матрикса являются агар, агароиды, каррагинан. Эти вещества синтезируются в цистернах аппарата Гольджи, затем транспортируются к клеточной поверхности и встраиваются в стенку. На их долю приходится до 70 % сухого веса клеточной стенки. У ряда красных водорослей поверх клеточной стенки может располагаться кутикула, состоящая главным образом из белка. Среди багрянок имеются виды с обызвествленными оболочками: в них откладывается кальцит или арагонит. Инкрустироваться может часть таллома или весь таллом.
Общая характеристика.
Почти все красные водоросли являются фототрофами и строят свое тело с помощью фотосинтеза. Продукты фотосинтеза – особый багрянковый крахмал, который откладывается в цитоплазме, а не в хлоропласте, как у зеленых водорослей. Багрянковый крахмал дает с йодом ярко-красное окрашивание. Важный запасной продукт – низкомолекулярный углеводород флоридозид. Его содержание в талломах некоторых представителей может превышать 10 % от величины сухого веса. Он выполняет осморегуляторную функцию. Помимо красных водорослей, флоридозид встречается у цианобактерий и криптомонад. Его концентрация в клетках увеличивается с увеличением солёности среды. Некоторые багрянки могут также запасать многоатомные спирты.
Большинство видов красных водорослей – многоклеточные сложноустроенные организмы, размеры которых могут достигать 1–2 метров и только примитивные представители имеют одноклеточное или колониальное строение (рис. 17). Встречаются как однолетние, так и многолетние виды, возраст которых обычно составляет 3–6 лет. Форма тела багрянок весьма
Рис. 17 Внешний вид красных водорослей: А – одноклеточная водоросль Порфиридиум; Б – многоклеточная водоросль Делессерия
разнообразна. Она бывает: нитевидная (волосовидная или грубая), пластинчатая цельная или сложно рассеченная с выростами по краю, цилиндрическая, корковидная (корки, пленки, прижатые к субстрату), коралловидная. Многообразие внешних форм красных водорослей сводится к нескольким типам дифференциации таллома: коккоидный, нитчатый, разнонитчатый, ложнотканевый и тканевый. Прикрепляются талломы родофит ризоидами или подошвой.
Наиболее сложно устроены талломы Флоридеевых водорослей. Их слоевища имеют признаки тканевой дифференцировки со специализацией клеток. В их талломе можно различить: кору, состоящую из нескольких слоев интенсивно окрашенных клеток; сердцевину, состоящую из бесцветных клеток, часто собранных в нити. Сердцевина выполняет не только транспортную функцию, но и механическую, поскольку в ней находятся нити с толстыми продольными стенками. Между корой и сердцевиной у многих красных водорослей может находиться промежуточный слой из крупных бесцветных клеток. Рост слоевища чаще всего интеркалярный (вставочный) и апикальный (верхушечный), реже базальный.
Размножение.
У красных водорослей встречается три способа размножения: вегетативное, бесполое и половое.
Бесполое размножение осуществляется с помощью различных спор. Споры могут располагаться в спорангии по одной, две и четыре; они называются соответственно моноспоры, биспоры и тетраспоры. Тетраспоры могут располагаться в тетраспорангиях по-разному: друг над другом – линейно, или зонально, крестообразно и в углах тетраэдра (рис. 18).
Рис. 18. Типы расположения тетраспор в тетраспорангиях (по: С. Ноек van den et al., 1995): A – крестообразное; Б - крестообразное с поворотом; В – линейное; Г – тетраэдральное
Половое воспроизведение у красных водорослей оогамное, оно имеет ряд особенностей, не встречающихся у других групп водорослей. Мужские половые клетки – спермации , лишены жгутиков и пассивно с током воды переносятся к женским половым органам – карпогонам . Карпогон красных водорослей имеет вид колбы и состоит из расширенной нижней части (брюшка) и вытянутой верхней – трихогины , которая служит для улавливания спермациев. У большинства красных водорослей карпогон формируется на конце короткой ветви, называемой карпогонной ветвью. Клетка, дающая начало карпогонной ветви, называется поддерживающей.
Спермации формируются по одному в сперматангиях, которые в свою очередь образуются на материнских клетках. Зрелый спермаций одноядерный и лишен жесткой клеточной стенки, окружен слизью, может содержать хлоропласты. Спермаций пассивно переносится токами воды, контактирует с трихогиной, которая расположена над поверхностью женского гаметофита. Стенки спермациев и трихогины в месте контакта растворяются, мужское ядро проходит через центральный канал в трихогине и сливается с гаплоидным ядром карпогона. Дальнейшее развитие у видов различных порядков имеет свои особенности.
Жизненный цикл.
У большинства Rhodophyta после оплодотворения женских гамет – карпогонов мужскими гаметами – спермациями из зиготы после многократных клеточных слияний возникает многоклеточное нитчато-паренхимное образование – карпоспорофит (рис. 19). Он представляет
Рис. 19. Жизненный цикл Батрахоспермума (по: R. E. Lee, 1999)
собой гонимобласт, в котором развиваются диплоидные клетки – споры полового размножения, или карпоспоры, прорастающие в новое диплоидное растение – спорофит. Гонимобласт, или цистокарп – это комплекс плаценты, от которой отходят нити гонимобласта с карпоспорангиями на окончаниях и покровов гонимобласта – обвертки. В гонимобластах все клетки имеют диплоидный набор хромосом.
У ряда Флоридеевых гонимобласт окружает оболочка. В таком случае эта структура называется цистокарп (рис. 20). В карпоспорангиях
Рис. 20. Жизненный цикл Полисифонии (по: R. E. Lee, 1999)
образуются карпоспоры, которые прорастают в диплоидный тетраспорофит. На тетраспорофите в тетраспорангиях происходит редукционное деление. Гаплоидные тетраспоры прорастают в гаплоидный гаметофит. Этот жизненный цикл с чередованием поколений: одного гаплоидного – гаметофит и двух диплоидных – карпоспорофит и тетраспорофит – встречается у большинства красных водорослей, но существует ряд отклонений от него, в зависимости от вариабельности условий в окружающей их среде.
Жизненный цикл не всегда жестко закреплен. Если нет условий для развития одной из фаз, раз за разом, пока не изменятся факторы среды, возобновляется одна и та же фаза – или гаметофит, или спорофит. Такой цикл называют гетероморфным с нерегулярной сменой форм развития. Он отмечается у Мастокарповых. Существуют изоморфныециклыс регулярной сменой форм развития, когда половая и бесполая формы представлены внешне одинаковыми самостоятельными свободноживущими генерациями. Такой цикл развития характерен для Грацилярии, Хондруса, Мазеллы .
Систематика
Отдел Rhodophyta традиционно делят на два класса: Бангиевые – Bangiophyceae и Флоридеевые – Florideophyceae. К последнему классу относится большинство родов и видов багрянок.
(Bangiophyceae) и флоридеевые (Florideophyceae), около 20 порядков, более 600 родов и 6000 видов. Преимущественно макроскопические водоросли (длина от 1 мм до 1 м) разнообразной формы. Среди примитивных красных водорослей - немногочисленные пресноводные (батрахоспермум - Batrachospermum) и наземные (порфиридиум - Porphyridium) виды (около 20 родов и 150 видов). Ископаемые остатки красных водорослей известны с кембрия.
Красные водоросли в подавляющем большинстве - многоклеточные организмы паренхимного (порфира и бангия - Bangia) или сложного анатомического строения, в основе которого лежит система разветвлённых нитей, иногда одноклеточные, колониальные. Клеточные стенки состоят из микроволокон целлюлозы, реже ксилана (порфира), и слизистой аморфной части, содержащей пектиновые вещества, в том числе различные галактаны (агар, каррагинан и др.); у некоторых представителей стенки клеток обызвествлены за счёт отложений кальцита (кораллина - Соrallina) или арагонита (лиагора - Liagora). У многих красных водорослей дочерние клетки соединены порами, которые закрываются пробками из белков. Химическое строение последних специфично для отдельных групп красных водорослей. У высокоорганизованных флоридеевых, кроме первичных пор, образуются вторичные поровые соединения между соседними клетками. Жгутиковые клетки у красных водорослей отсутствуют. Хлоропласты окружены собственной 2-мембранной оболочкой, тилакоиды одиночные, не собраны в ламеллы, равноудалённые.
Размножаются красные водоросли вегетативным, бесполым и половым путями. Вегетативное размножение преобладает у примитивных бангиевых (порфиридиум) и неприкреплённых флоридеевых (анфельтия, филлофора). Бесполое размножение моноспорами (у представителей порядков Bangiales, Acrochaetiales) или, у большинства флоридеевых, - тетраспорами (по 4 в особых спорангиях). Половое размножение - оогамия. Оогоний (женский половой орган), или карпогон, имеет трубчатый вырост - трихогину для улавливания спермациев. Оплодотворённый карпогон (зигота) претерпевает сложное развитие, в результате которого формируется особая нитчатая структура (гонимобласт), дающая множество карпоспор, прорастающих в спорофит. Все споры и гаметы голые, неподвижные. Спорофит и гаметофиты морфологически сходны (полисифония - Polysiphonia), реже различны (порфира).
Красные водоросли - типичные обитатели морского шельфа, проникающие на большие глубины (более 200 м), нередко доминируют в сообществах и определяют характер донной растительности, служат пищей и средой обитания морских животных. Распространены по всему Мировому океану, наиболее разнообразно представлены в тропических морях, в меньшей степени - в полярных. Красные водоросли используют главным образом в пищу (порфира), для получения агара (анфельтия, гелидиум - Gelidium, грацилярия - Gracilaria) и других желирующих углеводов, в том числе каррагинана (хондрус), агароида (филлофора), широко применяемых в пищевой промышленности, виноделии, микробиологии, медицине. В результате промысла и марикультуры красные водоросли ежегодно в мире производят около 7000 тонн агара. В России его добывают на Дальнем Востоке и в Белом море из анфельтии и грацилярии.
Лит.: Виноградова К. Л. Отдел красные водоросли (Rhodophyta) // Жизнь растений. М., 1977. Т. 3: Водоросли. Лишайники.
К. Л. Виноградова.
