Размножение водорослей - вегетативное, бесполое и половое. Многие одноклеточные водоросли размножаются делением на две части. Крупные водоросли размножаются вегетативно - частями слоевища или при помощи специальных почек (сфацеляриевые). Некоторые многоклеточные водоросли не имеют полового размножения, у большинства же образуются споры и гаметы либо в обычных клетках (зелёные водоросли, часть красных), либо в особых образованиях - спорангиях и гаметангиях (бурые водоросли); споры и гаметы бывают неподвижными (красные, конъюгаты) или подвижными - со жгутиками. У водорослей наблюдаются все формы полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия и конъюгация (слияние протопластов двух вегетативных клеток). Образующаяся в результате полового процесса зигота делится сразу или после периода покоя. Одновременно в ней может происходить мейоз. У примитивных водорослей одна и та же особь даёт гаметы или споры в зависимости от внешних условий. У других водорослей функции бесполого и полового размножения выполняют разные особи (спорофиты и гаметофиты); они могут произрастать одновременно в одинаковых условиях (фурцелярия); одновременно, но в разных местообитаниях (бангиевые); в одних и тех же местообитаниях, но в разные сезоны. У ряда водорослей происходит строгое чередование гаметофита и спорофита, которое принято называть "чередованием поколений". При этом у высших водорослей зигота или прорастает на гаметофите, на нём же вырастает и спорофит (ламинариевые), а гаметофит отмирает, или спора, не отделяясь от спорофита, прорастает в гаметофит, который развивается на спорофите (фукусовые).
Экологические группы водорослей.
Мелкие свободноплавающие водоросли входят в состав планктона и, развиваясь в больших количествах, вызывают "цветение" (окрашивание) воды. Бентосные водоросли прикрепляются ко дну водоёма или к другим водорослям. Есть водоросли, внедряющиеся в раковины и известняк (сверлящие); встречаются (среди красных) и паразитические. Крупные морские водоросли, главным образом бурые, образуют нередко целые подводные леса. Большинство водорослей обитает от поверхности воды до глубины 20-40 м, единичные виды (из красных и бурых) при хорошей прозрачности воды опускаются до 200 м. Водоросли нередко в большом количестве живут на поверхности и в верхних слоях почвы, одни из них усваивают атмосферный азот, другие приспособились к жизни на коре деревьев, заборах, стенах домов, скалах. Микроскопические водоросли вызывают красное или жёлтое "окрашивание" снега высоко в горах и в полярных районах. Некоторые водоросли вступают в симбиотические отношения с грибами (лишайники) и животными.
Сожительство водорослей с другими организмами.
Водоросли - крайне гетерогенная группа организмов, насчитывающая около 100 тысяч (а по некоторым данным до 100 тыс. видов только в составе отдела диатомовых) видов. На основании различий в наборе пигментов, структуре хроматофора, особенностей морфологии и биохимии (состав клеточных оболочек, типы запасных питательных веществ) большинством отечественных систематиков выделяется 11 отделов водорослей:
Надцарство Доядерные (лат. Prokaryota)
Царство Бактерии (лат. Bacteria)
Подцарство (лат. Cyanobionta)
Отдел Сине-зелёные водоросли (лат. Cyanobacteria)
Надцарство Ядерные (лат. Eukaryota)
Царство Растения (лат. Plantae)
Подцарство Водоросли (лат. Phycobionta)
Отдел Зелёные водоросли (лат. Chlorophyta)
Отдел Харовые водоросли (лат. Charophyta)
Отдел Эвгленовые водоросли (лат. Euglenophyta)
Отдел Золотистые водоросли (лат. Chrysophyta)
Отдел Жёлто-зелёные водоросли (лат. Xanthophyta)
Отдел Диатомовые водоросли (лат. Bacillariophyta)
Отдел Динофитовые водоросли (лат. Dinophyta)
Отдел Криптофитовые водоросли (лат. Cryptophyta)
Отдел Бурые водоросли (лат. Phaeophyta)
Подцарство Багрянки (лат. Rhodobionta)
Отдел Красные водоросли (лат. Rhodophyta)
Роль в природе и жизни человека.
Водоросли - главные производители органических веществ в водной среде. Около 80% всех органических веществ, ежегодно создающихся на земле, приходится на долю водорослей и других водных растений. Водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных. Известны горные породы (диатомиты, горючие сланцы, часть известняков), возникшие в результате жизнедеятельности водорослей в прошлые геологические эпохи. Водоросли участвуют в образовании лечебных грязей.
Некоторые, в основном морские, употребляются в пищу (морская капуста, порфира, ульва). В приморских районах водоросли идут на корм скоту и удобрение. В ряде стран водоросли культивируют для получения большого количества биомассы, идущей на корм скоту и используемой в пищевой промышленности.
Съедобные водоросли - богатый минеральными веществами, особенно йодом, продукт - используются в восточноазиатских кухнях. Одно из самых популярных блюд с водорослями - суши.
агар-агар - используется как желирующее вещество
вакаме
морская капуста (ламинария)
комбу
нори
порфира
ульва
хидзик
Многие водоросли - важный компонент процесса биологической очистки сточных вод.
В фармацевтической промышленности.
Из водорослей получают: студне - и слизеобразующие вещества - агар-агар (анфельция, гелидиум), агароиды (филлофора, грацилярия), карраген (хондрус, гигартина, фурцелярия), альгинаты (ламинариевые и фукусовые), кормовую муку, содержащую микроэлементы и йод.
Из-за высокой скорости размножения водоросли нашли применение для получения биомассы на топливо.
Водоросли широко применяют в экспериментальных исследованиях для решения проблем фотосинтеза и выяснения роли ядра и других компонентов клетки.
Водоросли имеют фундаментальное значение как источник пищи почти для всех водных организмов в эксплуатируемых водных системах, включая рыбу и моллюсков. Макроводоросли давно уже используются человеком. Структурные углеводы морских макрофитов не усваиваются, но некоторые растворимые углеводы включаются в обмен. Содержание белка в съедобных морских водорослях может составлять до 20-25% сухой массы.
Морские водоросли используются как корм для животных. Водоросли собирают, сушат, измельчают в муку, которую применяют в виде добавок к кормам. В основном используют бурые водоросли - Laminaria, Ascophyllum.
Морские водоросли издавна использовались для получения иода и соды. В настоящее время наиболее важными экстрактами из водорослей, используемые в индустриальном масштабе - альгинаты, агар и каррагинан, которые находят разнообразное применение.
Морские водоросли, выброшенные прибоем на берег, издавна использовались в качестве удобрения на всех побережьях с сельскохозяйственными угодьями.
Зеленые водоросли используют в пищу, для очистки сточных вод, в качестве удобрений и корма (Ulva) при выращивании моллюска морское ушко в Японии.
Наиболее обещающими применениями морских макроводорослей является их использование в качестве фармацевтических препаратов. [6]
Таблица. Использование морских водорослей в мире
| Продукт/цена/виды | Производство т/год | Сырой вес т/год |
| Альгинат - 230 млн US$/год Macrocystissp., Laminariasp., Ascophyllumnodosum, Durvillaeasp., Lessoniasp. | 27000 | 500000 |
| Агар - 160 млн US$/год Gelidiumsp., Gracilariasp., Gelidiellasp., Pterocladiasp. | 11000 | 180000 |
| Каррагинан - 100 млн US$/год Eucheumasp., Chondruscrispus, Gigartinasp., Furcellarialumbricalis, Hypneasp. | 15500 | 250000 |
| Корм для животных - 5 млн US$/год Ascophyllum nodosum, Fucus sp. | 10000 | 50000 |
| Удобрения ("Maerl") - 10 млн US$/год | 510000 | 550000 |
| Жидкие удобрения - 5 млн US$/год | 1000 | 10000 |
| Общее использование водорослей в промышленности | 1540000 | |
| Нори (Nori) - 1800 млн US$/год Porphyrasp. | 40000 | 400000 |
| Вакаме (Wakame) - 600 млн US$/год Undariasp. | 20000 | 300000 |
| Комбу (Kombu) - 600 млн US$/год ламинариевые | 30000 | 1300000 |
| Общее использование водорослей в пищу | 2000000 | |
Талассотерапия. В 1967 г. французский доктор Bonnardiere придумал новое слово - "талассотерапия" (от греческого thalassa или море). Эти приемы использовались в Европе в течение веков. Талассотерапия включает диету из морской пищи и морских водорослей для уменьшения тучности, питье морской воды, купание в горячей морской воде (38,5°С), купание в морской воде, в которой суспендированы бурые водоросли в виде муки, массаж с мукой из келпа и морской водой, плавание в морской воде, претерпевая механические и физические воздействия на мышцы, прикладывание припарок с донной грязью или радиоактивным донным илом, песчаные ванны на берегу и солнечные ванны. Не все из этих применений имеют медико-научное доказательство, но по-видимому, обычаи (и привычки) придают им достоверность (Arasaki, Arasaki, 1983). Во многих европейских странах с помощью такой терапии лечат такие недуги как ревматизм, падагру, невралгию, астму, раны, экземы, геморроид, скрофулез, неврозы, заболевания, связанные со стрессом и старением, восстановление работоспособности (Arasaki, Arasaki, 1983; De Roeck-Holtzhauer, 1991).