Общая характеристика отдела Rhodophyta

К этому отделу относятся около 4000 видов. Особенно много их в тропических и тёплых водах, хотя многие виды обитают в холодных областях земного шара. Менее 100 видов обнаружено в пресных водах. Представители этого отдела чаще прикреплены к камням или другим водорослям; имеется несколько свободноплавающих, а также одноклеточных колониальных видов.

Традиционно отдел Rhodophyta подразделяют на два класса: класс бангиевых Bangiophyceaea и класс флоридеевых Florideophyceae (по системе Килина). Каждый из них содержит по шесть порядков. Основная масса багрянок относится к классу флоридеевых: в нем 49 семейств. Принципы, положенные в основу классификации, – строение женских репродуктивных органов и процесс развития гонимобласта (специальные нити, несущие карпоспоры). Последнее время в системе G.R. Saurders и M.H. Hommersand (2004) красные водоросли рассматриваются в ранге подцарства, включая два отдела: Cyanidiophyta и Rhodophyta. Белякова дает систему красных водорослей в ранге отдела Rhodophyta и двух подотделов: Cyanidiophytina, включающий класс Cyanidiophyceae, и Rhodophytina, классы Rhodellophyceae, Compsopogonophyceae, Bangiophyceaea и Rhodymeniophyceae (Florideophyceae). Мы будем придерживаться традиционной классификации, включающей два класса.

Что касается строения таллома, то известны одноклеточные коккоидные формы (порфиридиум). У многих талломы гетеротрихальные и в виде разветвленных нитей, прикрепленных к субстрату с помощью ризоидов. Но подавляющее большинство имеет псевдопаренхиматозные талломы, возникающие в итоге переплетения и срастания боковых ветвей либо одной оси, неограниченно нарастающей с помощью верхушечной клетки (одноосевое строение), либо многих осей (многоосевое строение). У некоторых родов (Porphyra) обнаружена настоящая паренхима (ткань), из плотно упакованных клеток, как у высших растений.

Клеточная стенка красных водорослей состоит из жёстких микрофибрилл целлюлозы (а у некоторых видов – из ксиланов и галактанов) и погружена в слизистый матрикс, например агар или каррагинан, что имеет большое значение для промышленности, а также делает красные водоросли гибкими и скользкими на ощупь. Слизь может составлять до 70 % сухого веса клеточной стенки.

Многие багрянки откладывают в своих клеточных стенках карбонат кальция; этот процесс наблюдается у семейства кораллиновых, что делает клеточные стенки очень жёсткими и каменистыми благодаря извести. Кораллиновая водоросль найдена на глубине 268 м, что почти на 100 м ниже глубины, до которой доходит свет.

Специфической особенностью красных водорослей (класс Florideophyceae) является наличие поровых соединений, что важно для выделения порядков. Встречаются два типа поровых соединений: первичное и вторичное. Первичное формируется между двумя дочерними клетками при делении материнской, вторичное – при слиянии двух клеток. В образовании пробочек участвует эндоплазматическая сеть. Её цистерны выстраиваются в септальной поре; в них и снаружи от них откладывается материал пробки. Внутри поровые пробочки заполнены белковым содержимым, шапочки частично состоят из полисахаридов.

Красные водоросли, или багрянки, возможно, более близки к синезелёным водорослям, чем к эукариотическим. Хлоропласты, по-видимому, произошли от симбиотических цианобактерий, с которыми они сходны биохимически и структурно. Имеются сведения о наличии у красных водорослей, как и у цианобактерий, биосинтеза ненасыщенных жирных кислот, отличного от наблюдаемого у зелёных водорослей. В клетках красных водорослей находятся простые хлоропласты, как правило париетальные, многочисленные, в виде зерен или пластинок, окружённых двойной мембраной с несобранными в стопки тилакоидами и фикобилипротеинами. Отсутствует хлоропластная эндоплазматическая сеть. У Bangiophyceaea встречаются звёздчатые хроматофоры с центральными пиреноидами.

Представители отдела содержат такие пигменты: хлорофилл а, α-γ-ß-каротин, фикоэритрин, аллофикоцианин, r -фикоцианин. От соотношения пигментов зависит окраска таллома, варьирующаяся от малиново-красной (преобладает фикоэритрин) до голубовато-стальной (при избытке фикоцианина). Благодаря красным и синим пигментам, красные водоросли приспособлены к поглощению зелёных, фиолетовых и синих лучей света, проникающих на большую глубину.

Запасное вещество – полисахарид «багрянковый крахмал», который под воздействием йода приобретает буро-красный цвет. Зерна «багрянкового крахмала» откладываются в цитоплазме всегда независимо от пиреноидов и хлоропластов.