As algas compreendem vários grupos de seres vivos aquáticos e autotróficos, ou seja, que produzem a energia necessária ao seu metabolismo através da fotossíntese. A maior parte das espécies de algas são unicelulares e, mesmo as mais complexas – algumas com tecidos diferenciados – não possuem raízes, caules ou folhas verdadeiras[1].
Embora tenham, durante muito tempo, sido consideradas como plantas, apenas as algas verdes têm uma relação evolutiva com as plantas terrestres (Embriófitas); os grupos restantes de algas representam linhas independentes de desenvolvimento evolutivo, paralelo.
A disciplina da biologia que estuda as algas é a ficologia ou algologia, tradicionalmente uma especialização da botânica.
Relações evolutivas entre os diferentes grupos de algas
"Algas" Procariontes (do Reino Monera ou Bacteria)
As "algas azuis" ou cianofíceas, modernamente classificadas Cyanobacteria como uma divisão dentro do domínio Eubacteria ou "verdadeiras" bactérias (ou reino Monera) foram dos primeiros seres vivos a aparecerem na Terra, com o mais antigo fóssil datado em 3800 milhões de anos (Pré-Câmbrico) e acredita-se que tenham tido um papel preponderante na formação do oxigénio da atmosfera[2].
Estes organismos têm uma estrutura procariótica, sem uma verdadeira membrana nuclear e com os pigmentos fotossintéticos dispersos no citoplasma.
Algas Eucariontes (algumas do Reino Protista e outras do Reino Plantae)
Todos os restantes grupos de algas são eucarióticos (com uma verdadeira membrana nuclear) e realizam a fotossíntese usando organelas chamadas cloroplastos. Os cloroplastos contêm DNA e têm uma estrutura semelhante às cianobactérias – pensa-se que evoluíram a partir de uma alga mais "primitiva" que era endossimbionte.
| Grupo | Pigmentos fotossintetizantes | Substância de reserva |
|---|---|---|
| Euglenófitas | Clorofilas A e B | Paramido |
| Pirrófitas (Dinoflagelados) | Clorofilas A e C | Óleo e amido |
| Crisófitas (Diatomáceas) | Clorofilas A e C | Crisolaminarina |
| Feófitas (algas pardas) | Clorofilas A e C | Laminarina e manitol |
| Rodófitas (algas vermelhas) | Clorofilas A e D | Amido da florídeas |
| Clorófitas (algas verdes) | Clorofilas A e B | Amido |
Há diferentes tipos de cloroplastos, que podem refletir diferentes eventos endosimbióticos. Existem três grupos de organismos que têm cloroplastos "primários":
- As algas verdes e as plantas terrestres;
- As algas vermelhas (Rhodophyta); e
- Glaucophyta.
Nestes grupos, o cloroplasto é rodeado por duas membranas que se pensa terem origem na cianobactéria endosimbionte. Os glaucófitos possuem cloroplastos muito primitivos (denominados "cianelos"), muito semelhantes aos das cianobactérias e mantendo ainda a camada de peptidoglicano entre as duas membranas. Os cloroplastos das algas vermelhas têm uma pigmentação mais próxima das cianobactérias actuais. As algas verdes e as plantas "superiores" tem cloroplastos com clorofilas a e b, esta última encontrada em algumas cianobactérias, mas não na maioria. Estes fatos indicam que provavelmente estes três grupos de plantas têm origem num antepassado comum – uma espécie de alga com uma cianobactéria endossimbionte.
Há dois outros grupos de organismos com clorofila b – as Euglenophyta e as Chlorarachniophyta – mas nestes grupos, os cloroplastos são rodeados, respectivamente, por três e por quatro membranas, que se pensa serem provenientes do próprio ensossimbionte. Os cloroplastos dos Chlorarachniophyta contêm um nucleomorfo reduzido, que poderia ser um resíduo do núcleo do endossimbionte, o que indica que provavelmente são originários de uma alga eucarionte que já possuía cloroplastos. Há uma teoria segundo a qual os cloroplastos da Euglena têm apenas três membranas por terem sido adquiridos por mizocitose em vez de fagocitose.
Os restantes grupos de algas todos têm cloroplastos com clorofilas a e c – que não são conhecidas em nenhum procarionte, nem nos cloroplastos primários. No entanto, algumas semelhanças genéticas entre estes grupos e as algas vermelhas sugerem que existem relações evolutivas entre todos. São os seguinte estes grupos:
- Heterokonta (divisão Heterokontophyta) incluem as algas douradas, diatomáceas e algas castanhas;
- Haptophyta ou Prymnesiophyta, que têm pigmentos semelhantes aos Heterokonta, mas a estrutura das células é muito diferente, tipicamente com dois flagelos ligeiramente diferentes um do outro e um outro organelo chamado "haptonema", que é superficialmente semelhante a um flagelo, mas que difere no arranjo dos microtúbulos e no comportamento (pertencem a este grupo os cocolitoforídeos);
- Cryptomonadina(ou Cryptophyta); e
- Dinoflagelados.
Nos primeiros três destes grupos (também conhecidos pelo nome Chromista), o cloroplasto possui quatro membranas e, no grupo Cryptomonadina mantém o nucleomorfo. O cloroplasto do dinoflagelado típico possui apenas três membranas, mas este grupo apresenta considerável variabilidade nos cloroplastos. O grupo Apicomplexa, a que pertence o plasmódio da malária, e que é relacionado com os dinoflagelados (de acordo com o projecto Árvore Evolutiva, estes seres encontram-se agrupados nos Alveolata), não possui cloroplastos típicos, mas sim plastídeos.
As "algas verdes" são modernamente agrupadas em duas linhagens dentro do reino Plantae (ou Viridaeplantae):
- um grupo que inclui as classes Prasinophyta (que está ainda em estudo, pensando-se que pode ser parafilética), Chlorophyceae, Trebouxiophyceae (anteriormente considerada a ordem Microthmaniales), and Ulvophyceae.
- o outro grupo, o clade Streptophyta, inclui as ordens Chlorokybales, Klebsormidiales, Zygnematales, Charales, Coleochaetales e os embriófitos, ou seja, as plantas terrestres. Estas ordens estavam anteriormente colocadas dentro duma classe Charophyceae, dentro da tradicional divisão Chlorophyta (), mas estudos filogenéticos recentes levaram a adoptar a presente classificação.
Formas de organização das algas
A organização de algas também é chamada de talo. Muitas espécies de algas são seres unicelulares, vivendo livres na água e movendo-se com o auxílio de flagelos ou por movimento amebóide. Algumas espécies não têm movimento próprio e ocorrem no meio ambiente quer na forma cocóide (de coccus, o tipo mais simples de bactéria), quer na forma capsóide, cobertas de mucilagem. No entanto, mesmo as algas unicelulares se agrupam por vezes em formas coloniais, móveis ou não. Alguns destes tipos de organização, que podem ocorrer ao longo do ciclo de vida duma espécie, são:
- colónia simples – pequenos grupos de células móveis (exemplo: Volvox)
- colónia palmelóide – grupo de células sem mobilidade embebidas em mucilagem
- filamento – uma fiada de células unidas, quer pelas paredes celulares, quer por mucilagem; por vezes ramificados
- colónia parenquimatosa – grandes grupos de células formando um pseudo-talo, por vezes com diferenciação parcial de tecidos.
As algas castanhas, vermelhas e alguns grupos de algas verdes apresentam indivíduos com tecidos totalmente diferenciados em órgãos parcialmente equivalentes aos das plantas "superiores". O corpo do indivíduo é chamado talo e em muitos casos apresenta um estipe, parecido com um caule, mas sem tecidos vasculares, um órgão de fixação que se pode assemelhar a uma raiz, e lâminas foliares, parecidas com verdadeiras folhas.
As formas mais complexas encontram-se na ordem Charales, que aparentemente são os parentes mais próximos das plantas superiores.
Ecologia das algas
As algas têm um importantíssimo papel na biosfera – aliás, sempre tiveram, basta recordar que foram elas as primeiras produtoras de oxigénio no nosso planeta. No presente, elas são as responsáveis pela maior parte da produção nos ecossistemas aquáticos: como produtores primários, elas formam a base da cadeia alimentar desses ecossistemas.
As macroalgas marinhas, ou seja, as que têm dimensões maiores que as do fitoplâncton, como as algas verdes, vermelhas e castanhas, podem, por vezes colonizar grandes porções do substrato, fornecendo refúgio, alimento e mesmo substrato secundário a uma grande variedade de organismos, tornando-se num microhabitat específico dentro dum ecossistema maior.
Algumas algas são excelentes indicadores de determinados problemas ecológicos. Por exemplo, quando se vê um tapete de alfaces-do-mar ou de algas azuis numa zona, isso é normalmente indicador de poluição por excesso de efluentes nitrogenados.
Por vezes, as algas planctónicas multiplicam-se demasiado – normalmente em condições de temperatura óptima e de nutrientes abundantes – formando o que se chama "flor-da-água". Este fenômeno pode ser uma indicação de poluição, como indicado acima, e pode levar à destruição da biodiversidade duma massa de água (lago, estuário), uma vez que as algas que morrem são decompostas, levando à diminuição do oxigénio na água. Mas pode também ser um fenômeno natural, que desaparece quando a temperatura muda e quando os nutrientes são esgotados pelas algas; nesse caso, a população planctónica normalmente regressa aos níveis normais.
Um fenômeno semelhante mas mais grave acontece quando, associadas à poluição, o grande acúmulo de nutrientes provoca um aumento desenfreado das algas Pirrofíceas (Alga Cor-de-Fogo), formando o que se chama maré vermelha. Nesta situação, estes organismos produzem toxinas avermelhadas e podem provocar a morte de uma grande quantidade de peixes e mesmo de aves ou outros animais que deles se alimentam.
Importância das algas para o homem
Além da sua importância ecológica, muitas espécies de algas têm importância econômica para o homem. Algumas são utilizadas como alimento (ver kombu), outras como matéria-prima para a produção de espessantes: de certas Feofícias extrai-se a algina, utilizada na indústria alimentar e de cosméticos; de algumas Rodofícias, obtem-se o ágar, usado na indústria farmacêutica e para a produção de meios-de-cultura de fungos e bactérias em laboratórios[3].
Muitas diatomáceas, que produzem um esqueleto silicioso, são utilizadas na indústria de tintas e de filtros.
Classificação
- Na classificação taxonômica de Jussieu, Algae é o nome de uma ordem botânica da classe Acotyledones.
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