В цикле развития водорослей этого класса чередуются макроскопический (у многих мощно развитый) спорофит и микроскопический мелкий нитевидный гаметофит, нередко называемый по аналогии с папоротниками заростком. Половой процесс изогамный или оогамный.
Высшие представители этой группы относятся к порядку ламинариевый (Laminariales). Почти у всех родов (кроме одного) таллом разделен на базальную часть (пластинку или когтевидные выросты, служащие для прикрепления), цилиндрическую стеблевидную часть (или «черешок») и одну или несколько крупных листоподобных пластинок (рис. 38). На поперечных разрезах стеблевидной (черешковидной) и листовидной частей можно видеть три зоны: периферическую ассимиляционную из клеток, богатых хроматофорами, под ней крупноклеточную кору и в центре так называемую сердцевину, образованную рыхлым сплетением нитей, идущих продольно. Для многих ламинариевых характерны ситовидные трубки; они имеют густое содержимое, а поперечные перегородки их продырявлены многочисленными сквозными отверстиями. Предполагавшаяся проводящая функция их подтверждена методом меченых атомов. На границе между стеблевидной и листоподобной частями таллома находится меристема, за счет деления клеток которой происходит нарастание обеих частей. У многолетних видов листовидная часть ежегодно сбрасывается (в северных широтах — в январе — феврале) и за счет меристемы нарастает новая пластинка.
Рис. 38. Ламинариевые:
1 — Laminaria saccharine; 2 — L. digitata (смена листа); 3 — Macrocystis; 4— Lessonia
Рис. 39. Цикл развития ламинарии:
1 — спорофит; 2 — часть соруса зооспорангиев (зп — зооспорангии, п — парафизы, сл — слизь); 3— зооспоры (общий вид) и прорастание; 4 — мужской гаметофит; 5 — женский гаметофит с оогонием и начинающими развиваться спорофитами; 6 — молодой спорофит
Из периферических клеток — «листьев»,— перед сбрасыванием их, образуются группы (сорусы) одноклеточных зооспорангиев. В каждом зооспорангии ядро редукционно делится, и дальнейшими делениями число ядер увеличивается до 16—64; соответственно плазма разделяется на такое же число одноядерных участков, которые, приобретая жгутики, становятся зооспорами. На одном экземпляре водоросли образуются миллиарды зооспор. После недолгого периода движения зооспоры прорастают в микроскопически мелкие нитевидные мужские (более ветвистые) и женские гаметофиты (заростки). Мужские заростки (рис. 39) образуют на некоторых клетках выросты, развивающиеся в антеридии, в каждом из которых формируется по одному сперматозоиду. В оогоний может превратиться любая клетка женского заростка. Ее содержимое через отверстие в верхней части оболочки выходит наружу и сидит на оогонии в виде голой яйцеклетки. После оплодотворения из зиготы развивается постепенно новый мощный спорофит.
В наших северных и дальневосточных морях на глубинах 2—40 м и более растут виды ламинарий (Laminaria) с цельными или пальчато-рассеченными листовидными пластинками, достигающими 1—5 м и более длины и несколько десятков сантиметров ширины, на черешках 5—30 см длины. Оригинальную форму имеет ряд тихоокеанских родов. Пальмовидная постелъсия (Postelsia palmaeformis) на вершине стебля около 60 см длины несет крину ланцетовидно-изогнутых «листьев». Лессония (Lessonia) имеет ствол до 4 м высоты с многочисленными разветвлениями на вершине, оканчивающимися ланцетовидными «листьями». Макроцистис (Macrocystis), растущая на глубине 10—20 ле, имеет тонкие, гибкие длинные стебли, на которых с одной стороны сидят листья, снабженные каждый у основания пузырем, наполненным воздухом. Эти стебли и листья, плавающие у поверхности воды, при скоплении макроцистов давали основание прежним мореплавателям приписывать этим водорослям 200 и даже 400 м длины.