REINO PROTOCTISTA PARTE 01 - AS ALGAS
Antes de começar, assista a esse vídeo resumo.
O Reino Protista é constituído pelas algas e os protozoários, seres vivos que habitam ambientes aquáticos, úmidos e com algumas espécies parasitas. Estes seres têm várias origens evolutivas distintas (é um Reino polifilético). De forma geral, os organismos eucariontes que não se encaixam adequadamente nos Reinos Fungi, Plantae e Animalia, são classificados como pertencentes a este Reino. Apesar de os protozoários serem unicelulares e nem todas as algas seres multicelulares, pode-se destacar a multicelularidade como sendo uma apomorfia importante do grupo, pois os organismos multicelulares têm um corpo e isso também constitui o primeiro passo no que diz respeito ao surgimento de tecidos verdadeiros.
Filogenia simplificada dos protistas.
A classificação dos protistas é baseada em vários aspectos, se são uni- ou multicelulares, autótrofos ou não, quais estruturas celulares possuem e um critério interessante é o da endossimbiose. Apenas as algas verdes e as algas vermelhas são endossimbiontes primários. Outros grupos fagocitaram e não digeriram as algas verdes ou as vermelhas para adquirir os seus cloroplastos, que podem ter sido perdidos ou alterados ao longo das gerações.
ALGAS
São seres:
Eucariontes.
Unicelulares ou pluricelulares: os multicelulares têm um corpo chamado talo, ainda sem órgãos diferenciados.
Autótrofos fotossintetizantes.
As algas compreendem um grupo diverso de organismos geralmente aquáticos ou de ambientes úmidos, um dos quais, o das algas verdes, pode ser considerado como o ancestral das plantas. Apesar disso, as algas não são plantas, pois não apresentam tecidos e órgãos diferenciados e nem um embrião multicelular que retira alimento da planta genitora. Ao corpo das algas pluricelulares dá-se o nome de talo, estrutura que superficialmente pode se parecer com as partes de uma planta, mas não possui tecidos diferenciados, nem raízes, folhas e caules verdadeiros.
Imagem representativa da diversidade das algas. A a E: glaucófitas, rodófita (alga vermelha), clorófita (alga verde), acetabulária (alga verde) e uma planta. São os eucariontes que contém cloroplastos arqueoplastídeos primários. F a J: criptomonas, haptófita, diatomácea, alga parda e dinoflagelado. Têm cloroplastos derivados de algas vermelhas. K a O: rhizária, Euglena, rhizária, dinoflagelada, plasmódio (apicomplexo, têm uma organela, chamada complexo apical, derivada dos cloroplastos). Outras linhagens de cloroplastos. As barras de escalas na imagem indicam 5 micrometros.
Imagem:
https://www.researchgate.net/publication/51175061_Do_Red_and_Green_Make_Brown_Perspectives_on_Plastid_Acquisitions_within_Chromalveolates
As algas são organismos que vivem geralmente em ambientes aquáticos, tanto de água doce quanto de água salgada e também em ambientes úmidos. A maioria das algas apresenta parede celular, sendo que em certos casos, alguns componentes destas paredes celulares podem ser de interesse econômico.
As algas aquáticas podem fazer parte tanto do Plâncton quanto do Bentos:
Plâncton: Grupo de organismos que vivem à deriva em ambientes aquáticos. O plâncton pode ser dividido em fitoplâncton, constituído dos organismos fotossintéticos como as algas e as cianobactérias, e em zooplâncton, constituído de protozoários e microcrustáceos, por exemplo.
Bentos: Grupo de organismos aquáticos que vivem no fundo.
As algas podem apresentar reprodução:
Assexuada:
Divisão binária, no caso de algas unicelulares, em que uma célula se divide originando duas iguais.
Fragmentação do talo, em que um fragmento da alga pode regenerar um novo talo. O talo, como já mencionado, é o corpo vegetativo de uma alga multicelular.
Zoosporia, em que uma alga pluricelular produz zoósporos, células flageladas que têm a capacidade de se desenvolver e originar um novo indivíduo adulto.
Sexuada:
Pela formação de zigósporos, em que duas células adultas funcionam como gametas, unindo-se e formando um zigoto dentro de um envoltório chamado zigósporo. Este zigoto sofre meiose e origina 4 novos indivíduos.
Por conjugação, em que há a diferenciação de certas células de um filamento em gametas masculinos e femininos, que se unem, originando um zigoto. Este, por sua vez, dá origem a novos talos.
Alternância de gerações. Há a alternância de indivíduos adultos haplóides (n), os gametófitos (“planta” que produz gametas) e indivíduos adultos diplóides (2n), os esporófitos (“planta” que produz esporos). Neste caso, os gametófitos (n) produzem gametas (n), que após a fecundação originam um zigoto (2n). O zigoto se desenvolve e origina um esporófito (2n), que produz esporos (n). Os esporos germinam e originam gametófitos, reiniciando o ciclo.
Imagem: https://www.biologyjunction.com/algal__fungal_protist_notes_b1.htm
Ciclo de vida com alternância de gerações em Ulva. Imagem: plantscience4u.com.
Importância ecológica das algas: as algas, por serem autótrofas fotossintetizantes, são a base das cadeias alimentares de ambientes aquáticos (são os produtores). São também responsáveis por ~90% da fotossíntese realizada no planeta, sendo assim, são responsáveis pela manutenção da quantidade de O2 presente na atmosfera (~21%). (São o pulmão do mundo, ao passo que as grandes florestas são grandes aparelhos de ar condicionado).
Os chamados “florescimentos” danosos das algas são eventos nos quais as algas podem se multiplicar de maneira excessiva, de maneira que o que inicialmente pode parecer bom e/ou inofensivo, pode resultar na morte de vários organismos aquáticos. Como exemplos desses florescimentos podemos citar a eutrofização e as marés vermelhas.
Na eutrofização ocorre inicialmente um aumento na entrada de nutrientes no ambiente, sobretudo os compostos nitrogenados e fosfatados. Isso promove a multiplicação excessiva das algas, que inclusive formam uma camada superficial que dificulta a passagem da luz para as regiões mais profundas, prejudicando a fotossíntese das algas bentônicas.
Esse excesso de algas gera também um excesso de restos dessas algas, o que promove a multiplicação dos organismos decompositores aeróbicos no fundo. Essa multiplicação consome mais O2 do que as algas conseguem liberar, gerando zonas hipóxicas, ou seja, com quantidades de O2 insuficientes para manter a vida de um organismo aeróbico. Isso gera a morte de vários deles, como os peixes, prejudicando inclusive quem depende da pesca.
Nos casos em que ocorre eutrofização, o fator determinante é o aumento das concentrações de NO3– e SO4-2 no meio, geralmente provenientes das atividades humanas. Esses nutrientes promovem a multiplicação das algas e, em consequência, a síntese e a liberação de uma grande quantidade de toxinas no meio.
Imagem: http://ngojwg.org
No caso das marés vermelhas típicas o início é semelhante ao que vimos na eutrofização. Ocorre uma entrada excessiva de nutrientes no ambiente, promovendo a multiplicação das algas, mas nesse caso, as algas que se multiplicam são as dinoflageladas, capazes de liberar toxinas no meio. Tendo em vista que essas algas possuem pigmentos, multiplicam-se excessivamente e formam uma população muito densa, as águas adquirem uma coloração avermelhada, por isso o nome do fenômeno. As toxinas que essas algas liberam causam a morte de peixes e, dependendo da situação, nas proximidades das águas as toxinas podem ser dispersadas em gotículas e causar até problemas respiratórios em humanos, além de poder causar outros tipos de problemas caso as pessoas ingiram os peixes contaminados com as toxinas.
Algumas algas podem viver de maneira simbiótica com outros grupos de organismos, como por exemplo, os líquens, que são associações entre algas e fungos, as zooxantelas, associações normalmente entre corais e algas dinoflageladas e as zooclorelas, associações normalmente entre algas verdes e corais. Nesses tipos de associações as algas, por serem organismos produtores, fornecem substâncias orgânicas para os fungos ou corais, e recebem deles proteção e alguns compostos simples. Esses tipos de associações permitem aos organismos viver e colonizar ambientes que, talvez, por si sós, não conseguiriam.
Líquens em um galho de árvore. Imagem: Wikipédia.
Pólipo de coral Montipora sp. Esse coral possui algas dinoflageladas vivendo como simbiontes. Caso não tivesse, teria a coloração branca. Imagem: Wikipédia.
Por conta do aumento da temperatura das águas oceânicas e do acúmulo de poluentes, os corais passam por um processo de branqueamento, no qual as algas podem morrer ou serem expulsas dos tecidos dos corais, terminando a relação simbiótica, o que pode até levar à morte dos corais. O branqueamento se deve ao fato de que sem as algas, vemos apenas a cor dos esqueletos calcáreos dos corais. Inclusive, a ausência das algas também pode dificultar a formação desses esqueletos calcários.
Importância
econômica das algas: Várias espécies de algas pluricelulares são utilizadas na
alimentação humana, como as algas pardas, verdes e vermelhas. Além disso, algumas
produzem substâncias de interesse econômico. Alguns exemplos: as diatomáceas
são algas que possuem carapaças constituídas de SiO2 (dióxido de
silício), que podem formar depósitos e serem utilizadas na fabricação de
produtos de polimento e cosméticos. As algas vermelhas têm bastantes nutrientes
e são utilizadas na culinária oriental, como o nori, que embala os sushis.
Outros grupos de algas, com as verdes e as pardas, também têm espécies comestíveis. Na tabela sobre a classificação há alguns exemplos a mais.
Classificação das algas:
A tabela a seguir mostra alguns dos principais grupos de algas, que, dependendo da fonte, são classificados como Filos ou Classes. A classificação é baseada em aspectos diversos, como os tipos de clorofila, outros pigmentos que contêm e as substâncias de reserva nutritiva:
|
Filo |
Importância e peculiaridades |
|
Chlorophyta (algas verdes) |
Prováveis ancestrais das plantas; algumas espécies são comestíveis; podem formar associações simbióticas com fungos (líquens) e cnidários (zooclorelas). |
|
Phaeophyta (algas pardas) |
Apresentam espécies comestíveis (kombu); possuem os maiores talos. A algina da parede dá a consistência de alimentos, como a espuma da cerveja, e funciona como emulsificante de sorvetes, doces e maionese. |
|
Rhodophyta (algas vermelhas) |
Apresentam espécies comestíveis (nori do sushi). O ágar da parede é utilizado na fabricação de géis e a carragenina, como estabilizante de emulsões usada na produção de alimentos, medicamentos e produtos cosméticos. |
|
Bacillariophyta (diatomáceas) |
Recobertas por carapaças chamadas frústulas constituídas de SiO2. O acúmulo de carapaças no fundo do mar origina os diatomitos, utilizados na produção de polidores, filtros, tijolos e isolantes térmicos. Também, caso sejam encontradas nos pulmões de cadáveres, podem indicar morte por afogamento. |
|
Chrysophyta (algas douradas) |
Nada particularmente especial… |
|
Euglenophyta (euglenóides) |
Populações grandes destes organismos sugerem que as águas estão poluídas por matéria orgânica. São unicelulares, têm representantes heterótrofos e às vezes aparecem classificados como protozoários. |
|
Dinophyta (dinoflagelados) |
São as responsáveis por causar as marés vermelhas, fenômeno em que ocorre a proliferação excessiva destes organismos, com a liberação de toxinas nas águas, que terminam por matar animais marinhos. Podem ser encontrados associados com protozoários actinopodes e corais (zooxantelas). Algumas apresentam bioluminescência. Atribui-se ao fenômeno do aquecimento global e ao acúmulo de poluentes, o fato de que os corais estão se tornando brancos devido à morte das zooxantelas. |
|
Charophyta (carofíceas)
|
Nada particularmente especial… |
Referências:
Livros de biologia do ensino médio da Sônia Lopes e Amabis, várias entradas sobre o assunto na Wikipedia e Britannica e nos links das imagens.