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 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.
Строение. Клетка у красных водорослей эукариотная: имеет оформленные органеллы с собственными мембранами. 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. 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. 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. 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.
Систематика. Отдел Rhodophyta традиционно делят на два класса: Бангиевые – Bangiophyceae и Флоридеевые – Florideophyceae. К последнему классу относится большинство родов и видов багрянок. Класс Бангиевые – Bangiophyceae.Включает организмы с нитчатым, разнонитчатым или пластинчатым талломом. Одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. Рост диффузный. Клетки одноядерные. Вегетативное размножение путем простого или множественного деления. Бесполое размножение известно только у высокоорганизованных представителей. Гаметы формируются в результате прямого превращения вегетативных клеток. Зигота делится и вся превращается в карпоспоры. Моноспоры и капроспоры голые, способны к амебоидному движению. Чередования поколений нет. Большинство представителей – пресноводные и наземные формы. Морские виды распространены в прибрежной зоне.
Представители: Бангиевая водоросль Порфира
Класс Флоридеевые – Florideophyceae
Многоклеточные водоросли разнообразной формы, преимущственно сложного анатомического строения, с отчетливо паренхиматозной структурой. У некоторых форм таллом обильно пропитан известью. Клетки одноядерные, реже многоядерные, сообщаются посредством плазматических тяжей через поры в клеточной оболочке. Вегетативное размножение редко, осуществляется посредством дополнительных побегов от подошвы и стелющихся ветвей. Бесполое размножение с помощью тетраспор, биспор, полиспор, изредка моноспор. Органы полового размножения очень специализированы. Зигота претерпевает сложные превращения и развивается в нити гонимобласта, на которых формируются карпоспоры. Жизненный цикл с чередованием поколений. Большинство видов – типичные морские обитатели.
Экология: Подавляющее большинство известных видов красных водорослей – обитатели морей, причем встречаются они во всех морях Мирового океана и лишь около 200 видов в пресных водоемах: реках, прудах, озерах, лужах. Благодаря дополнительным красным пигментам красные водоросли могут расти на значительных глубинах (100–200 м) при наличии подходящего грунта и хорошей прозрачности воды. Чаще всего их заросли кончаются на глубине 20–40 м. Обильно они представлены на литорали. Некоторые багрянки приспособились к жизни в зоне заплесков и брызг. В морских водоемах красные водоросли встречаются повсеместно. Среди багрянок есть небольшое число наземных обитателей.
Значение: Красные водоросли, благодаря способности к аккумуляции различных растворенных веществ, могут служить индикаторами состояния водной среды. На примере Порфиры Тенера, произрастающей в Хиросимском заливе, показано, что водоросль активно накапливает радиоактивные изотопы и может быть биологическим индикатором радиоактивного загрязнения воды.Красные водоросли широко используются человеком в хозяйстве и в быту. Их используют в пищу. В Японии для пищевых целей в больших количествах выращивают порфиру – "нори". Основным направлением применения багрянок в промышленности является получение из них фикоколлоидов, способных при нагревании растворяться в воде и давать вязкие растворы, а после охлаждения желироваться с образованием студней: агар, агароиды и каррагинаны.Агар получают из водорослей – агарофитов (Гелидиум, Грацилярия, Анфельция, Эухема и др.). Агароиды и каррагинаны получают из видов родов Хондрус, Филлофора, Фурцеллярия. К группе водорослей, дающих каррагинаны, можно отнести виды Порфиры, Глойопельтиса, Иридеи, Мазеллы, Мастокарпуса, Одонталии, Спарлингии и др.