Введение

Род водорослей

Ламинария (Laminaria) – это род бурых морских водорослей в порядке Laminariales (ламинариевые), включающий 31 вид, произрастающий в северной Атлантике и северной части Тихого океана. Этот экономически важный род характеризуется длинными, кожистыми пластинами и относительно большими размерами. Некоторые виды называют «передником дьявола» из-за их формы или «морским дуршлагом» из-за перфораций на пластинах. Недостоверный источник: дата=февраль 2009. Другие известны как «запутанные водоросли». Ламинарии служат средой обитания для многих рыб и беспозвоночных. Жизненный цикл ламинарии характеризуется гетероморфным чередованием поколений, отличающимся от фукуса. При мейозе образуются мужские и женские зооспоры, которые прорастают в мужские и женские гаметофиты. Яйцеклетка созревает в оогонии до тех пор, пока не будет оплодотворена мужской спермой. Жизненный цикл: Наиболее заметной формой ламинарии является спорофитная фаза, состоящая из прикрепляющего органа, стебля и пластин. Хотя ламинария проводит большую часть времени в спорофитной фазе, она чередуется между спорофитом и его микроскопической гаметофитной фазой. Недостоверный источник: дата=февраль 2009. Laminaria japonica (J. E. Areschoug – Япония) в настоящее время считается синонимом Saccharina japonica, а Laminaria saccharina классифицируется как Saccharina latissima.

История

Ламинария прибыла в Китай из Хоккайдо, Япония, в конце 1920-х годов. В Китае ламинарию стали выращивать в гораздо больших промышленных масштабах. Каменистые берега Даляня, северного побережья Желтого моря, и холодные воды обеспечили прекрасные условия для роста этих видов. Ламинарию собирали в пищу, и в 1949 году урожай составил 40,3 метрических тонн в сухом весе. Ламинария предпочитает расти в районах с каменистыми берегами, что позволяет ей прикрепляться к ним. Благодаря своей высоте, ламинария предоставляет укрытие для морских обитателей, которое редко встречается в открытом океане. Беспозвоночные – лишь один из видов организмов, обитающих среди этих водорослей. Морские улитки и другие беспозвоночные питаются пластинками (листьями) ламинарии. Другие организмы, такие как морские ежи, поедают придаточные корни, что может привести к гибели водорослей. Красные морские ежи, обитающие на тихоокеанском побережье Северной Америки, способны уничтожать целые заросли водорослей, включая ламинарию, если их популяция не контролируется морскими выдрами. Виды, такие как Coelopa pilipes, питаются ламинарией и откладывают на ней яйца, когда водоросли выбрасывает на берег.

Жизненный цикл

Ламинария демонстрирует гаплодиплофазный жизненный цикл, в котором она чередует макроскопическую талломную спорофитную структуру, состоящую из прикрепляющего органа, стебля и пластинок, с нитевидным, микроскопическим гаметофитом. Спорофитная структура ламинарии может достигать в длину , что значительно больше, чем у других водорослей, но всё же меньше, чем у гигантских водорослей, таких как Macrocystis и Nereocystis, которые могут вырастать до . С другой стороны, гаметофитная структура не превышает нескольких миллиметров в длину. В отличие от фазы гаметофита, состоящей лишь из одного типа ткани, более сложная фаза спорофита состоит из различных типов тканей. Одной из этих тканей является ситовидный элемент, который осуществляет транспорт фотоассимилятов. Эти структуры очень похожи на мезофильные клетки, встречающиеся в листьях высших растений.

Медицинская

Палочка ламинарии может использоваться для постепенного расширения шейки матки с целью стимуляции родов, или для хирургических процедур, включая аборты, или для облегчения установки внутриматочной спирали. Палочка состоит из пучка высушенной и спрессованной ламинарии, который расширяется при поглощении воды. Ламинария является источником относительно редкого элемента – йода, который обычно используется для поддержания здоровья щитовидной железы.

Энергия

Из-за способности расти под водой и в соленой воде, водоросли рассматриваются как потенциальный источник биотоплива. Ламинария – один из пяти родов макроводорослей, которые культивируются для получения продуктов питания, химических веществ и энергии. Эти пять родов составляют 76% от общего объема выращиваемых макроводорослей. Ламинария менее предпочтительна в качестве источника возобновляемой энергии из-за высокого содержания золы при сжигании. Зольность ламинарии составляет 33%, в то время как у древесины при сжигании она составляет около 2%. Водоросли имеют высокое содержание воды, что требует значительных энергозатрат для их сушки перед использованием. В настоящее время активно исследуется анаэробное сбраживание, которое представляется наиболее перспективным способом извлечения энергии из ламинарии. Однако, прежде чем перейти к анаэробному сбраживанию, необходимо преодолеть ряд препятствий, таких как его стоимость за киловатт-час.

Поглощение металла

Способность ламинарии, наряду с другими бурыми водорослями, поглощать тяжелые металлы представляет собой актуальное направление исследований в контексте их использования для очистки сточных вод от тяжелых металлов. Недавние исследования показали, что ламинария обладает благоприятным соотношением остатков маннуроновой и гулуроновой кислот (соотношением М/Г) для поглощения тяжелых металлов в альгинате. Это соотношение М/Г представляет собой отношение между L-гулуронатом (G) и D-маннуронатом (M) в альгинате – природном анионном полимере, содержащемся во всех бурых водорослях. Этот альгинат способен образовывать гель, содержащий карбоксильные группы, которые могут связывать катионы тяжелых металлов, такие как , , и , что позволяет удалять эти металлы из сточных вод.

Хищник

Известно, что Coelopa frigida и близкие виды мух рода Coelopa питаются, размножаются и обустраивают свои местообитания на различных видах Laminaria. Это особенно заметно, когда Laminaria выбрасывается на берег, а не находится под водой. С увеличением количества водорослей Laminaria, выносимых на берег, возрастает понимание их тесной связи с Coelopa.