Отдел красных водорослей, или багрянок, (Rhodophyta) включает более 600 родов и около 4000 видов. Древнейшие красные водоросли, обнаруженные в кембрийских отложениях, имеют возраст около 550 млн лет.
Жизненные формы
Встречаются водоросли с одноклеточным (порфиридиум) и пластинчатым талломом (порфира), но чаще всего развивается многоклеточный таллом, образованный переплетающимися многоклеточными нитями, и прикрепленный к субстрату с помощью ризоидов.
Размеры талломов багрянок – от нескольких сантиметров до метра.
Экология
Красные водоросли обитают преимущественно в тропических и субтропических морях, реже в областях с умеренным климатом. Это самые глубоководные бентосные водоросли. Один из видов этих водорослей был обнаружен у Багамских островов на глубине 260 м. При этом водоросли одного и того же вида, растущие глубже, имеют, как правило, более яркую окраску.
Строение клетки
Некоторые систематики выделяют эту группу в отдельное подцарство в царстве растений, поскольку багрянки имеют ряд особенностей, существенно отличающих их от других эукариотических водорослей. В их хроматофорах кроме хлорофиллов a и d и каротиноидов содержатся фикобилины: фикоэритрин (красные), фикоцианин и аллофикоцианин (синие). В итоге окраска таллома варьирует от малиново-красной до голубовато-стальной. Такой набор пигментов также характерен для сине-зеленых водорослей, поэтому предполагается, что красные водоросли произошли от этой группы водорослей.
Клетки багрянок могут быть одноядерными и многоядерными. Хроматофоры с пиреноидами, как правило, звездчатые, без пиреноидов – лентовидные или линзовидные.
Запасным полисахаридом красных водорослей является «багрянковый крахмал», зерна которого откладываются в цитоплазме. По своей структуре этот полисахарид ближе к амилопектину и гликогену, чем к крахмалу. C йодом багрянковый крахмал дает красную окраску, а не синюю как в случае с обычным крахмалом. Отсюда и название этих водорослей.
Клеточная стенка двухслойная: внутренний слой образуют гемицеллюлозы, наружный – пектины. И те и другие могут сильно набухать, образуя слизистую массу. В клеточной стенке также может откладываться карбонат кальция, который придает водоросли жесткость и окаменелость.
Размножение
Подвижные стадии в жизненном цикле багрянок отсутствуют, споры и гаметы лишены жгутиков. Диплоидно-гаплоидный цикл их развития включает не две, как у других водорослей, а три стадии. После слияния гамет из зиготы развивается диплоидный организм (в той или иной, иногда редуцированной, форме) – спорофит, производящий диплоидные же споры. Из этих спор развивается второе диплоидное поколение – спорофит, в клетках которого в определенное время происходит мейоз и образуются гаплоидные споры. Из такой споры развивается третье поколение – гаплоидный гаметофит, производящий гаметы. Женский гаметангий называется карпогоном. Он состоит из брюшка и трихогины. Последняя имеет щетинки, создающие ток воды по направлению к брюшку, в котором созревает яйцеклетка. В антеридиях развиваются многочисленные безжгутиковые спермации.
Спорофит и гаметофит морфологически одинаковы.
Значение
Красные водоросли находят широкое применение в хозяйственной деятельности человека. Известно, что они являются ценным пищевым продуктом, содержащим довольно много белка, витаминов и микроэлементов. В странах Восточной Азии, на Гавайских и других островах из них готовят разнообразные блюда, нередко едят сушеными или засахаренными. Наиболее известны такие съедобные багрянки, как родимения (Rodimenia) и порфира (Porphyra), распространенные во многих морях. В Японии даже развито промышленное культивирование этих водорослей.
Вместе с бурыми водорослями багрянки также служат кормом для скота.
Красные водоросли являются источником агар-агара. По физическим свойствам агар похож на животный желатин, но остается твердым при более высокой температуре. Агар используют в микробиологии, в медицине и в пищевой промышленности.
Почти до середины ХХ в. его получали исключительно из красной водоросли гелидиума, но в настоящее время для этой цели используют около 30 видов багрянок. В России сырьем для агара служит анфельция, распространенная в северных частях Атлантического и Тихого океанов. Агароиды же в России получают из черноморской водоросли филлофоры.
Кроме того, красные водоросли служат источником промышленного получения йода.