Червени водорасли

Червените водорасли (Rhodophyta) обитават предимно соленоводни басейни с по-топла вода. Срещат се на дълбочина до 100 метра. Червените водорасли са червени поради наличието на пигмента фикоеритрин в тях. Този пигмент отразява червената светлина и поглъща синя такава. Тъй като синята светлина прониква във вода на по-голяма дълбочина от светлината с по-голяма дължина на вълната, тези пигменти позволяват на червените водорасли да фотосинтезират и да живеят на малко по-големи дълбочини от повечето други водорасли. Някои родофити имат много малко фикоеритрин и могат да изглеждат зелени или синкави от хлорофила и други пигменти, присъстващи в тях.

Устройство на червени водорасли

Изображение: Voctir, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Морфологията на червените водорасли е разнообразна, варираща от едноклетъчни форми до сложни паренхиматозни и непаренхиматозни талуси. Червените водорасли имат двойни клетъчни стени. Външните слоеве съдържат полизахаридите агароза и агаропектин, които могат да бъдат извлечени от клетъчните стени чрез кипене като агар. Вътрешните стени са предимно целулозни. Те имат и най-богатите на гени пластидни геноми, известни. Талусът им е многоклетъчен нишковиден или съставен от множество разклонени и слепени с пихтиесто вещество нишки. Размножават се безполово и полово. Талусът може да бъде пластинковиден, например при червеното водорасло Порфира. Може да бъде и храстовидно разклонен, какъвто е при Коралина.

Разпространение на червени водорасли

Приблизително 5% от червените водорасли се срещат в сладководни среди с по-големи концентрации в по-топлите райони, с изключение на два вида крайбрежни пещери обитавани от асексуалния клас Cyanidiophyceae.

Изображение: Ryan Hodnett, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Някои родофити също са важни за формирането на тропически рифове, дейност, с която те са участвали от милиони години. В някои тихоокеански атоли червените водорасли са допринесли много повече за структурата на рифа в сравнение с други организми, дори повече от коралите. Тези родофити, изграждащи риф, се наричат коралови водорасли, защото те отделят твърда обвивка от карбонат около себе си, по същия начин, както правят коралите.

Използваема част на червени водорасли

Употребява се целият талус на вида.

Химичен състав на червени водорасли

Червените водорасли са с червено обогатен талус. Водорасловите клетки съдържат хлорофил-d, червени и сини пигменти - фикоеритрини и фикоцианини, на които се дължи червеният им цвят. В хлоропластите им преобладават кафявите и жълто-кафявите багрила.

Фотосинтетичните пигменти на Rhodophyta са хлорофили a и d. Червените водорасли съдържат сулфатния полизахарид карагенан в аморфните участъци на клетъчните им стени, въпреки че червените водорасли от рода Porphyra съдържат порфиран. Те също произвеждат специфичен вид танин, наречен флортанин, но в по-малко количество, отколкото кафявите водорасли.

Приложение на червени водорасли

Изображение: Albarubescens, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Червените водорасли или Rhodophyta са една от най-старите групи еукариотни водорасли. Rhodophyta също така включва една от най-големите фили от водорасли, съдържаща над 7000 признати понастоящем вида с текущи таксономични ревизии.

Червените водорасли образуват обособена група, характеризираща се с това, че имат еукариотни клетки без джгутици и центриоли, хлоропласти, които не разполагат с външен ендоплазмен ретикулум и съдържат неуплътнени (строма) тилакоиди, и използват фикобилипротеини като допълнителни пигменти, които им придават червен цвят. Червените водорасли съхраняват захарите като флоридоново нишесте, което е вид нишесте, което се състои от силно разклонен амилопектин без амилоза като хранителни запаси извън техните пластиди. Повечето червени водорасли също са многоклетъчни, макроскопски, морски и се възпроизвеждат сексуално. Жизнената история на червените водорасли обикновено е редуване на поколения, които могат да имат три поколения, а не две. Тук принадлежат кораловите водорасли, които отделят калциев карбонат и играят основна роля за изграждането на коралови рифове.

В Азия родофитите са важен източник на храна, като нори. Високото съдържание на витамини и протеини в тази храна я прави привлекателна, както и относителната леснота на отглеждане, започнала в Япония преди повече от 300 години. Червените водорасли като дулс (Palmaria palmata) и лавер (нори / джим) са традиционна част от европейската и азиатската кухня и се използват за производството на други продукти като агар, карагенан и други хранителни добавки.

Фосилни записи за червените водорасли

Един от най-старите вкаменелости, идентифициран като червена водорасла, е и най-старият изкопаем еукариот, който принадлежи към специфичен модерен таксон. Bangiomorpha pubescens, многоклетъчен вкаменелост от арктическа Канада, силно наподобява съвременната червена водорасла Бангия и се среща в скали, датирани преди 1,05 милиарда години.

Изображение: brewbooks from near Seattle, USA, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Два вида вкаменелости, наподобяващи червени водорасли, са открити някъде между 2006 и 2011 г. в добре запазени утаечни скали в Читракоот, централна Индия. Предполагаемите червени водорасли са вградени в изкопаеми рогозки на цианобактерии, наречени строматолити, в индийски фосфорит на възраст 1,6 милиарда години, което ги прави най-старите растителни фосили, откривани някога от около 400 милиона години.

Червените водорасли са важни строители на варовикови рифове. Най-ранните такива коралови водорасли, соленопорите, са известни от периода на Камбрия. Други водорасли с различен произход изпълниха подобна роля в късния палеозой и в по-новите рифове.

Калцитовите кори, които са интерпретирани като останки от коралови червени водорасли, датират от периода на Едиакаран. Талофитите, наподобяващи коралови червени водорасли, са известни от късната протерозойска формация Doushantuo.

Консумация на червени водорасли

Червените водорасли имат дълга история на използване като важен източник на хранителни, функционални хранителни съставки и фармацевтични вещества. Много от ядливите червени водорасли са богат източник на антиоксиданти, имат високо съдържание на протеини, минерали, микроелементи, витамини и незаменими мастни киселини. Традиционно червените водорасли се ядат сурови, в салати, супи, ястия и като подправки. Няколко вида са важни хранителни култури, по-специално представителите на рода Porphyra, известен по различен начин като нори (Япония), джим (Корея), морски водорасли (Китай) или лавер (Великобритания). Dulse (Palmaria palmata) е друг важен британски вид. Тези родофитни храни са с високо съдържание на витамини и протеини и лесно се отглеждат; например отглеждането на нори в Япония се връща повече от три века. Установено е, че някои от червените водорасли като Gracilaria и Laurencia са богати на полиненаситени мастни киселини (ейкопентаенова киселина, докохексаенова киселина, арахидонова киселина) и имат съдържание на протеин до 47% от общата биомаса. Когато голяма част от световното население не получава недостатъчно количество дневен прием на йод, от един грам червени водорасли се получава 150 ug дневно йод. Червените водорасли, като Gracilaria, Gelidium, Euchema, Porphyra, Acanthophora и Palmaria са известни предимно с индустриалната си употреба за фикоколоиди (агар, алгин, фурцеларан и карагенан) като сгъстител, текстил, храна, антикоагуланти, свързващи водата и др. Дулс (Palmaria palmata) е една от най-консумираните червени водорасли и е източник на йод, протеини, магнезий и калций. Китай, Япония, Република Корея са водещите производители на морски водорасли. В Източна и Югоизточна Азия агар най-често се произвежда от Gelidium amansii.

Изображение: gailhampshire, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Родофита, или червени водорасли, съдържа монофилетична линия в Архепластида, която включва глаукофитни водорасли и зелени водорасли плюс сухоземни растения. Rhodophyta има дълга изкопаема история с данни за вид, наподобяващ Банга, през ок. 1,2 милиарда годишни депозити. Морфологията на червените водорасли варира от едноклетъчни, нишковидни, до многоклетъчни талоидни форми, някои от които са източници на икономически важни продукти като агар и карагенан. Тези видове живеят предимно в морска среда от интертидалната зона до дълбоките води. Появяват се също сладководни (например Batrachospermum) и сухоземни линии. Една от основните иновации в Rhodophyta е трифазен жизнен цикъл, който включва една хаплоидна и две диплоидни фази с карпоспорофита, който се носи от женските гаметофити. Червените водорасли също са добре известни с приноса си към еволюцията на водорасли с екологично важни родове, съдържащи хлорофил, като диатоми, динофлагелати, хаптофити и феофити, съдържащи пластид от червени водорасли със сериен ендосимбиотичен произход. Анализът на ядрените геноми на червените водорасли показва, че те имат сравнително малки генетични запаси от 6 000-10 000 гена в сравнение с други свободно живеещи еукариоти. Това вероятно се обяснява с фаза на масивна редукция на генома, възникнала при прародителя на червените водорасли, живеещ във високо специализирана среда. Ключовите белези, които са изгубени във всички червени водорасли, включват джобни и основни компоненти на тялото, фитохроми, чувствителни към светлината, и гликозилфосфатидилининозитол (GPI) - коносен биосинтез и макроавтофагия. Изследванията за биологията и еволюцията на червените водорасли се ускоряват и ще дадат вълнуваща представа за разнообразяването на тази уникална група фотосинтетични еукариоти.

Заглавно изображение: Rickard Zerpe, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons