Отдел Бурые водоросли – Phaeophyta

Отдел насчитывает около 250 родов (три рода – пресноводные, остальные – морские), 1500 видов многоклеточных, преимущественно макроскопических бентосных водорослей. Растут во всех морях, в холодных водах Северного и Южного полушарий образуют мощные заросли.

Талломы наиболее сложно устроены среди водорослей. Ни одноклеточных, ни колониальных форм нет. Лишь у архаичных представителей нитчатые талломы, у большинства талломы крупные, расчлененные.

Наблюдается тканеподобное анатомическое строение (например, ситовидные трубки с косыми перегородками). Это самые крупные из известных водорослей, достигающие в длину нескольких десятков метров (60... 100 м).

Окраска от зеленовато-оливковой до темно-бурой из-за большого количества фукоксантина и других ксантофилловых пигментов. Хроматофоры в виде дисков или зерен. Запасные вещества – ламинарин (полисахарид с иными, чем у крахмала, связями между остатками глюкозы) и шестиатомный спирт – маннитол, реже – масло.

Клеточные стенки (пектин, целлюлоза) и межклеточное вещество (альгинат) сильно ослизняющиеся. Слизь помогает лучше удержать воду, препятствует обезвоживанию, что существенно для водорослей приливно-отливной зоны.

Возможно вегетативное (частями талломов), бесполое (зооспорами) размножение. Половой процесс изогамный, гетерогамный и оогамный. Жизненные циклы большинства бурых водорослей включают чередование поколений. Спорофит и гаметофит могут быть одинаковы (изоморфны) или различны (гетероморфны) по размеру и форме.

В хозяйственном отношении наиболее важен род ламинария (Laminaria), представители которого известны под названием «морская капуста». Виды ламинарии широко распространены в северных морях.

У ламинарии, как и у других крупных бурых водорослей, чередуются гетероморфные поколения: многолетний спорофит, достигающий нескольких метров в длину, и микроскопический эфемерный гаметофит. Спорофит ламинарии имеет листоподобную пластинку, ствол и ризоиды, которыми прикрепляется к подводным камням и скалам.

Между пластинкой и стволом находится зона вставочного роста, за счет которой нарастают и пластинка, и ствол. Ствол с ризоидами зимует, а пластинка ежегодно отмирает и весной вновь отрастает. Этот тип роста облегчает практическое использование ламинарии и подобных ей крупных водорослей (макрофитов); когда срезают отросшие пластины, остающиеся глубже части пластины регенерируют (Рис. 11).

Рис. 11 Бурые водоросли: а – общий вид ламинарии; б – разрез многоклеточного таллома с зооспорангиями; в – зооспоры; г – мужской гаметофит с антеридием; д – женский гаметофит с оогонием

При бесполом размножении из поверхностных клеток формируются группы зооспорангиев, в которых в результате мейотического деления образуются гаплоидные зооспоры с двумя неравными жгутиками, прикрепленными сбоку. Зооспоры прорастают в микроскопические, из нескольких клеток, нитчатые гаметофиты, на которых образуются половые органы. Половой процесс оогамный.

В оогониях (на женских заростках) и в антеридиях (на мужских) образуется по одной гамете (яйцеклетке и сперматозоиду соответственно). Яйцеклетка оплодотворяется вне оогония. Зигота без периода покоя прорастает в диплоидный спорофит. Ламинарию используют в пищу, для лечебного питания. Культивируется в Японии и Корее.

Гигантские представители родов Macrocystis и Nereocystis растут очень быстро, давая большую биомассу. Это сырье для получения альгинатов.

В северных морях широко распространен род фукус (Fucus) – основной обитатель береговой зоны. Его плоский ремневидный дихотомически разветвленный таллом темно-бурого цвета, достигает 1 м длины. Используют для производства альгинатов и кормовой муки.

В тропических и субтропических морях растут саргассовые водоросли. Громадные плавающие скопления видов саргассума (Sargassum), оторвавшиеся от дна и размножающиеся вегетативно, известны в западной части Атлантики, в Саргассовом море (отсюда и название моря). Используют для производства альгинатов. В Юго-Восточной Азии некоторые виды употребляют в пищу.