El papel biológico de las algas acuáticas y terrestres es multifacético y ambiguo.
Debido a su amplia distribución, las algas son de gran importancia en la vida de las biogeocenosis individuales, en el ciclo de sustancias en la naturaleza y en la vida de todo el planeta Tierra. Son de gran importancia en las actividades económicas, científicas y prácticas del hombre.
Las algas, habiéndose adaptado a la vida en una amplia variedad de condiciones, representan un objeto muy conveniente para estudiar el mecanismo de adaptación, porque las algas, y especialmente las unicelulares, combinan las características morfológicas de una célula, pero responden a los cambios en el entorno externo como un organismo independiente.
Recientemente, las algas han adquirido gran importancia en las actividades humanas prácticas y científicas. En la investigación científica, las algas se utilizan como un modelo conveniente para la investigación en diversas ramas de la biología, farmacia, medicina veterinaria y medicina: citología, bioquímica, fisiología, genética, ingeniería genética, biología molecular, etc.
La importancia teórica de las algas está asociada a la investigación en la resolución de problemas fisiológicos, bioquímicos, biofísicos, ambientales y biológicos generales.
Los cultivos de algas se utilizan en sistemas cerrados cuando se realizan investigaciones científicas en biofísica, genética, bioquímica, fisiología, biotecnología, etc.
Las algas, como todas las plantas verdes, bajo la influencia de la luz solar o fuentes artificiales de rayos ultravioleta, utilizan dióxido de carbono del aire y liberan oxígeno puro. Para limpiar el aire del dióxido de carbono y reponer las reservas de oxígeno, se cultivan algas en habitaciones herméticamente cerradas (en submarinos, naves espaciales).
Las algas también son objeto de investigación espacial.
La amplia distribución de las algas en la naturaleza y el desarrollo masivo de las algas en diferentes hábitats determina su papel importante y cada vez mayor en las actividades humanas prácticas.
El conocimiento algológico se vuelve necesario para los especialistas en diversos campos de la economía nacional.
Las algas son un eslabón importante en los procesos de depuración biológica del agua, el suelo y el aire. Participa en la circulación de sustancias, incluidos el calcio y el silicio.
Las algas grandes se utilizan como alimento para el ganado, para producir agar, yodo y alimentos enlatados. En algunas zonas, las algas se utilizan como fertilizante.
El papel que desempeñan las algas tanto acuáticas como terrestres en la vida del mundo vivo y no vivo que nos rodea es multifacético y ambiguo.
Y nos enfrentamos constantemente a manifestaciones tanto positivas como negativas de la actividad vital de las algas.
Las algas microscópicas que viven en el agua forman parte principalmente del grupo de organismos que componen el plancton.
El plancton representa un grupo de organismos animales y vegetales acuáticos que llevan un estilo de vida que flota libremente (independiente de un sustrato sólido como elemento de soporte), suspendido en la columna de agua.
Los organismos de fitoplancton se caracterizan por una ausencia total de órganos de movimiento o por que estos órganos están tan poco desarrollados que estos organismos no pueden soportar ni siquiera un flujo débil de agua y su movimiento activo se produce sólo dentro de pequeños límites.
El único soporte de los organismos planctónicos es el agua en la que flotan o nadan, estando adaptados por toda su organización corporal a tan peculiar modo de vida.
El plancton incluye principalmente organismos pequeños, a menudo microscópicos, y sólo algunos representantes del zooplancton pueden alcanzar tamaños de varios milímetros.
Las algas, junto con las bacterias y los más simples, son los eslabones iniciales de las cadenas alimentarias de los cuerpos de agua. Son una importante fuente de alimento para numerosas especies de peces.
Esquemáticamente esto se puede representar de la siguiente manera: bacterioplancton – fitoplancton – zooplancton – peces – humanos y animales.
Las algas acuáticas son creadoras de sustancias orgánicas en una masa de agua, sin las cuales la existencia de todos los demás organismos acuáticos, incluidos el zooplancton y los peces, es imposible. Una variedad de animales pequeños, incluidas las dafnias y los cíclopes, se alimentan de algas y, a su vez, sirven de alimento a los peces.
El valor nutricional del plancton, incluido el fitoplancton, en términos de contenido de proteínas y grasas no es inferior al valor de muchas plantas alimenticias. La abundancia de los organismos vegetales más pequeños en los cuerpos de agua determina el número de sus poblaciones animales.
El papel de las algas es especialmente importante en la formación de sustancias orgánicas en los cuerpos de agua naturales, donde influyen en la producción de peces a través de varios enlaces intermedios.
Para la cría artificial de peces, se eligen embalses con rico fitoplancton.
Las algas juegan un papel importante en los procesos de autopurificación del agua en embalses abiertos.
El papel de las algas en la biosfera como productoras primarias de materia orgánica es muy grande: su biomasa en el Océano Mundial es de más de 1,5 mil millones de toneladas y su producción anual es más del 25% de toda la materia orgánica del planeta.
Las algas, que son los organismos fotosintéticos más antiguos de la Tierra, crearon su atmósfera de oxígeno. De ellos se originaron las plantas terrestres.
Distribuidos por todo el mundo, desempeñan un papel muy importante en la vida de la naturaleza, que está determinado principalmente por sus características como organismos fotoautótrofos.
En el agua, por un lado, son los principales creadores de materia orgánica y son uno de los primeros eslabones de las cadenas alimentarias, y por otro lado, la importancia importantísima de las algas es que durante el proceso de fotosíntesis liberan oxígeno libre. Necesario para la respiración de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales.
Las algas, al crear sustancias orgánicas, absorben dióxido de carbono y, a la luz, como las plantas superiores, liberan el oxígeno necesario para la respiración de los organismos acuáticos.
Las algas que viven en el medio acuático determinan el nivel de productividad biológica del embalse.
Las algas acuáticas son buenas administradoras de su entorno. Al alimentarse, como las bacterias, de las sustancias orgánicas que componen las aguas residuales, las purifican.
Algas como Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus, Ankistrodesmus angustus no solo crecen bien en las aguas residuales de granjas porcinas y avícolas, sino que también contribuyen a una purificación más intensiva de contaminantes organominerales.
Las algas Volvox, euglena, amarillo verdosas, pirofíticas, dianoma, verdes, azul verdosas, junto con organismos heterótrofos, son buenos ordenanzas que llevan a cabo los procesos de autodepuración natural de aguas residuales y contaminadas.
Las algas desempeñan un papel importante en los procesos de autopurificación de los cuerpos de agua, consumiendo nutrientes y enriqueciendo el agua con oxígeno.
Las algas son muy sensibles a la composición química del agua y, por lo tanto, pueden servir como buenos indicadores del grado de contaminación ambiental con diversos contaminantes químicos.
Como principal vínculo fotosintético del ecosistema, las algas desempeñan un papel vital en la formación de la composición química y las reservas de sustancias orgánicas en los cuerpos de agua.
Recientemente, ha aumentado especialmente la importancia de las algas en la acumulación de compuestos orgánicos solubles en los ecosistemas acuáticos.
Las algas de los embalses continentales desempeñan un papel importante en la formación de lodos medicinales.
El plancton muerto se deposita, contribuye a la acumulación de sedimentos, forma parte de los detritos y se utiliza como nutriente para bacterias, hongos y actinomicetos, que finalmente destruyen la materia orgánica muerta.
Las algas planctónicas que habitan en los embalses mueren y se hunden hasta el fondo del embalse y, junto con otros organismos muertos del embalse, forman sedimentos llamados sapropels en condiciones anaeróbicas.
Sapropel es un lodo de descomposición, que es materia prima para la producción de gasolina, queroseno, resinas, aceites y otros productos valiosos utilizados para las necesidades de la economía nacional. Los carbones de sapropel se utilizan para calentar y los lodos de sapropel se utilizan para fertilizar el suelo y alimentar a los animales.
En la formación de limos, sapropeles y calizas participan diatomeas y algas verdes y doradas.
Casi todas las algas de agua dulce se utilizan como fertilizantes para el suelo.
Entre las algas acuáticas se encuentran los fijadores de nitrógeno. En los arrozales donde se desarrollan representantes del género Anabaena, el rendimiento del arroz aumenta sin la aplicación de fertilizantes nitrogenados.
Las diatomeas están directamente relacionadas con la formación de la diatomita de roca sedimentaria, que se utiliza en tecnología como material aislante.
La regulación del régimen de embalses y canales es completamente imposible sin tener en cuenta la ecología y fisiología de los cambios estacionales que ocurren en la composición cuantitativa y de especies de las algas.
Los canales construidos por el hombre juegan un papel importante y diverso en sus actividades económicas. Son un tipo especial de reservorio.
Durante el funcionamiento de los canales se producen graves perturbaciones biológicas, cuyos culpables son diversos organismos acuáticos.
Entre ellos, uno de los lugares principales pertenece a las algas.
En los canales se desarrollan principalmente diatomeas (Stephanodiscus hantzschii), algas verdes (Scenedesmus quadricauda) y azul verdosas Aphanizomenon flos - aque, Microcystis aeruginosa.
Los principales factores que determinan la dinámica de la composición y cantidad del fitoplancton en los canales son la velocidad del flujo de agua, el funcionamiento de las estaciones de bombeo y otras estructuras hidráulicas, la composición del fitoplancton proveniente de una fuente de agua y su adaptabilidad a las condiciones de los cursos de agua. la transparencia del agua y la presencia de nutrientes tanto introducidos desde fuentes hídricas como ingeridos en los canales desde zonas aledañas o desde depósitos de limo, las condiciones meteorológicas en el recorrido, el grado de desarrollo de fitobentos y vegetación acuática superior.
Las algas en los canales desempeñan un papel importante y variado. Depende de la composición y abundancia de fitoplancton y fitobentos, así como de la finalidad de los canales, ya que el agua de los arroyos artificiales es utilizada por el hombre para diferentes fines y está sujeta a diferentes requisitos.
En los canales de agua, las algas desempeñan un papel importante en la determinación de la calidad del agua.
En las aguas de riego, las algas microscópicas (especialmente las planctónicas) suelen desempeñar un papel positivo, ya que los organismos transportados con el agua a los campos sirven como buenos fertilizantes y participan en el aumento de la fertilidad del suelo.
La importancia de las algas en la economía nacional es variada.
Las algas se utilizan en agricultura, medicina e industria.
Los macrófitos marinos (Porphyra, Rhodimenia, Laminaria, Alaria, Undaria, etc.) se utilizan para cocinar, sazonar, sopas, confitería (Spirulina platensis) y alimentación animal.
No sólo las algas marinas se utilizan como producto alimenticio barato, sino también algunas plantas de agua dulce de color azul verdoso (incluidas Sphaeronostoc pruniforme, Stratononostoc commune, Nematonostoc flagelliforme, etc.) que están muy extendidas y se encuentran en el fondo de estanques y lagos.
En la navegación, las algas se pueden utilizar como indicadores de agua sin hielo y, para los pescadores, como indicadores de la presencia de peces.
Para los servicios municipales, las algas son importantes no sólo como participantes en los procesos de autodepuración del agua, sino también como indicadores de la calidad del agua.
Muchos tipos de algas son indicadores de contaminación y salinidad biológica y antropogénica.
Actualmente se presta mucha atención al control biológico de los cambios que ocurren en el medio ambiente. Los indicadores del seguimiento biológico son parámetros funcionales y estructurales. Las algas, como indicadores biológicos (saprobios), ocupan uno de los primeros lugares.
Los saprobios (indicadores biológicos) son un grupo de microorganismos que se utilizan para medir el grado de contaminación ambiental por diversas sustancias orgánicas y de otro tipo. Este grupo es muy grande y diverso. Incluye hongos, bacterias, actinomicetos, algas, protozoos y otros organismos que viven en el suelo, el agua y el aire.
Entre los representantes del fito y zooplancton, habitantes del suelo y del aire, se han identificado más de 800 especies que son especialmente sensibles a diversas sustancias orgánicas en estado suspendido o soluble. Algunos de estos organismos necesitan estas sustancias (como en los alimentos), mientras que a otros, por el contrario, les resulta difícil o completamente incapaz de tolerar la presencia de estas sustancias. Algunos de ellos, para preservar la especie en condiciones desfavorables, se transforman de forma vegetativa en esporas o quistes y en este estado pueden permanecer en el agua y el suelo durante décadas sin perder su viabilidad. También los hay que no soportan cambios de pH ambiental, composición química, humedad, temperatura, cantidad y calidad de nutrientes, horas de luz, exposición a la radiación, profundidad de la capa de agua o suelo, altura de la capa de aire, etc.
Esta dependencia es especialmente aguda en los organismos acuáticos: cualquier cambio en el medio ambiente afecta la tasa de reproducción y desarrollo.
Esto sirvió de base para el uso de algas como indicadores biológicos que permiten juzgar el grado y la naturaleza de la contaminación del agua, el suelo y el aire.
Las algas participan en los procesos de creación de lodos medicinales, son productoras de vitaminas y antibióticos (Scenedesmus obliguus), utilizados en medicina, y sustancias biológicamente activas.
En la práctica médica, las algas se utilizan para obtener yodo, bromo y fármacos utilizados con fines preventivos y terapéuticos en la esclerosis, disfunción tiroidea y en el tratamiento de heridas que no cicatrizan a largo plazo (Laminaria digitata, L.clustoni).
Hay algas comestibles que son fuente de proteínas, grasas y carbohidratos.
Las algas, y especialmente Chlorella pyrenoidosa, Scenedesmus quadricauda, se utilizan como objetos en estudios fisiológicos y bioquímicos.
Las algas que viven en el suelo aumentan su fertilidad y participan en la formación de humus, por lo que los sustratos recién regados se vuelven adecuados para la vida de otras plantas.
Las algas terrestres desempeñan el papel de pioneras de la vegetación en zonas de tierra áridas y rocosas, como acumuladoras de humus primario, preparando la posibilidad de asentamiento de otras plantas.
Las algas del suelo son importantes para la ganadería y se utilizan para alimentar a los animales.
Para aumentar la productividad, se utilizan algas para fertilizar el suelo.
Las algas desempeñan un papel importante en el enriquecimiento del suelo con nitrógeno a expensas del nitrógeno atmosférico.
Alrededor de 30 especies de algas verdiazules son fijadores activos de nitrógeno libre del aire. Entre ellos se encuentran especies como: Cylindrosperum musciola, Tolypothrix tenuis, Anabaena cylindrical, Anabaena oryzae, Anabaena variabilis, Nostoc prunifirme, Nostoc paludosum, Nostoc muscorum, Nostoc coeruleum, Nostoc lincria, Nostoc microsporicum, Nostoc punctiforme, Nostoc flagelliforme.
Entre las algas del suelo, así como entre las algas acuáticas, existen productores activos de vitaminas y otras sustancias biológicamente activas. Las algas verdes Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliguus producen antibióticos que inhiben algunas bacterias patógenas.
Las bacterias del suelo son bioindicadores de la contaminación industrial y la toxicidad del suelo tras la aplicación de herbicidas u otros venenos.
Para evaluar el efecto tóxico de los pesticidas en la microflora del suelo se puede utilizar la contabilidad de la cantidad total de algas o la contabilidad diferenciada de grupos de algas en un gramo de suelo.
Las primeras hipótesis sobre la importancia de las algas en la vida del suelo aparecieron hace más de 100 años. Desde entonces, se ha demostrado repetidamente la ubicuidad de las algas del suelo y su papel en la colonización de diversos sustratos sin vida y la creación de grupos independientes o algocenosis en combinación con otros organismos.
En la superficie del suelo y en sus capas superiores, las algas crean materia orgánica mediante el proceso de fotosíntesis y son productos de la biogeocenosis.
Las algas del suelo son el único grupo de productores de ecosistemas terrestres, cuya producción en la mayoría de los casos supera muchas veces la biomasa. Esto es especialmente evidente cuando predomina la comuna de Nostoc.
Las algas del suelo son centros de desarrollo intensivo de microorganismos heterótrofos.
La principal forma de interacción entre las algas del suelo y las bacterias que viven en el suelo es la asociación. Existen numerosos ejemplos de la coexistencia de algas con hongos.
Las algas, como componentes activos de la microflora del suelo, participan en la vida general de la biogeocenosis y desempeñan un papel importante en el ciclo biológico de los elementos cenizas.
Formadas bajo la influencia de los componentes principales de la biogeocenosis: la cubierta vegetal y el suelo, las algas reflejan sus características y pueden ser indicadores de su génesis y condición.
Las algas, como otros organismos vivos, tienen un impacto negativo en el medio ambiente.
Por lo tanto, el valor negativo de las algas está asociado con la proliferación de agua en embalses y canales, la obstrucción de las unidades de las centrales eléctricas, los filtros de suministro de agua y la muerte de peces. Se producen algas tóxicas.
Las algas pueden obstruir los suministros y masas de agua a medida que se eutrofizan. Las algas pueden provocar mareas rojas y provocar intoxicaciones y enfermedades en personas y animales.
Las algas planctónicas que a menudo causan floraciones de agua incluyen Microcystisssss aeruginosa, Woronichinia noegeliana, Aphanisomenon flos - aquae, Anabaena Lemmermanii, Anabaena Scheremetievi, Rivularia echinulata.
En la mayoría de los casos, las algas verdiazules provocan floraciones en cuerpos de agua dulce y, con menor frecuencia, en agua de mar.
En lagos, estanques y ríos con aguas de movimiento lento, las floraciones suelen ser causadas por especies de los géneros Anabaena, Microcystis y Gleotrichia.
Las células de la especie planctónica Gloertichia gechinulata contienen vacuolas de gas. Durante la reproducción masiva, las células cubren toda la superficie del agua, como resultado de lo cual se altera el intercambio de aire en el depósito y esto, a su vez, provoca la muerte de los peces.
La acumulación excesiva de algas en un embalse afecta negativamente la calidad del agua, su sabor y olor, puede causar envenenamiento masivo del ganado que llega al agua y contribuye a la sedimentación del embalse y su hundimiento.
Las algas secretan algotoxinas (que causan toxicosis e incluso la muerte) y otros metablitos activos con efectos alérgicos, mutanogénicos y cancerígenos. Algunos tipos de algas también secretan sustancias que exhiben actividad antihormonal, bactericida, insecticida y fungicida.
La acumulación en un reservorio de sustancias tóxicas, producidas por células vivas o liberadas durante su muerte y destrucción, tiene un efecto perjudicial sobre los organismos vivos.
Muy a menudo, la aparición de sustancias tóxicas durante la floración de un reservorio se asocia con la reproducción masiva de especies de algas verdiazules de los géneros Aphanizomrnon, Microcystis, Nostoc, Anabaena, Nodularia, Gloeotrichia y las especies de algas doradas Primnesium parvum.
La aparición de aguas marinas tóxicas se conoce desde la antigüedad. Actualmente también se han identificado especies de algas que liberan sustancias tóxicas y pigmentadas, cuyos efectos matan a personas, aves marinas, mariscos, peces y otras especies marinas.
La proliferación de algas rojas es causada por Haematococcus pluvialis.
Las sustancias tóxicas son producidas por las especies Gonyaulax catenella, Gonyaulax monilata, Gymnodinium breve, Gymnodinium veneficium, Nodularia spumigena, Gloeotrichia echinulata, Oscillatoria vauch, Nostoc rivulare.
Las especies del género Gimnodinium producen flores marinas de color amarillo, rojo oxidado y rosa opaco durante el día y flores de color blanco plateado durante la noche.
Las especies de los géneros Nactiluca, Cyricistis y Ceratium también liberan sustancias tóxicas y provocan floraciones marinas.
El efecto tóxico de las algas verdiazules está asociado a los fenoles que producen y liberan al medio ambiente. En los seres humanos, estas sustancias tóxicas causan daños a los sistemas gastrointestinal, respiratorio, muscular y piel-mucosa. Además, las personas desarrollan reacciones alérgicas, conjuntivitis, picazón de nariz y ojos, hinchazón de los párpados, asma y dermatitis.
El efecto venenoso de estas toxinas en los humanos puede ocurrir indirectamente a través de peces envenenados o aves que han comido pescado envenenado.
El efecto tóxico de los metabolitos tóxicos de las algas verdiazules cuando los animales (bovinos y bovinos pequeños, ovejas, caballos, perros, etc.) y aves (gaviotas, patos, etc.) consumen agua envenenada se manifiesta en la aparición de debilidad severa. , náuseas y vómitos, sed intensa, diarrea mezclada con sangre, descamación de las mucosas, hemorragias cavitarias, ascitis.
El daño al sistema nervioso en caballos, gatos, perros, animales salvajes y aves costeras se manifiesta en forma de convulsiones, marcha inestable, espasmos y parpadeos, estiramiento del cuello, disminución de la temperatura corporal, entumecimiento, letargo, bloqueo. de los vasos sanguíneos y meninges cerebrales y espinales. Se desarrollan daños al hígado y al bazo, hinchazón y expansión del corazón y daños al pericardio.
Los polisacáridos extraídos intravitalmente por algas, hidrolizados por bacterias en mono y oligosacáridos, deterioran la calidad de las aguas naturales y les dan un olor y sabor desagradables, provocando así la inadecuación biológica de las aguas.
De particular importancia para el suministro de agua son ciertos tipos de algas que producen sustancias aromáticas que proporcionan un olor y sabor difíciles de eliminar: a pescado, a hierba, a humedad, podrido, geranio, terroso, putrefacto, etc.
Las algas aromáticas se encuentran entre las diatomeas, las verdes, las azul verdosas, las doradas y las pirófitas.
Cuando se desarrolla Asterionella, aparecen en el agua olores a tierra, geranio y pescado. Las especies del género Synura contribuyen a la aparición de olores a pepino y pescado, los representantes del género Melosira proporcionan el olor a aceite de pescado rancio y, con el desarrollo masivo de las especies Anabaena y Aphanizomenon, aparecen olores a hierba, capuchina, pútrido y mohoso. en el agua.
La producción de sustancias aromáticas por las algas está influenciada por la concentración de sustancias que contienen nitrógeno, el estado fisiológico de las algas, la presencia de factores que cambian los procesos metabólicos y la cantidad de aguas industriales y residuales vertidas al depósito.
Los aminoácidos producidos por algas como Anabaena cilíndrica, Chlorella vulgaris, Navicula pelliculosa inhiben los procesos metabólicos de las algas y otros organismos.
Con la proliferación masiva de algas incrustantes, surgen dificultades en el suministro de agua y en el funcionamiento de las estructuras hidráulicas y de transporte de agua.
La contaminación del transporte de agua por algas debajo de la línea de flotación provoca una desaceleración en la velocidad de movimiento de estos buques. La proliferación masiva de diatomeas en el agua del mar provoca el enturbiamiento de las lentes del periscopio de los submarinos.
El desarrollo masivo de algas planctónicas y bentónicas provoca interferencias mecánicas en las estructuras hidráulicas, reduce la capacidad de canales, embalses y otras masas de agua navegables, deteriora significativamente la calidad del agua en términos de parámetros hidroquímicos y biológicos, provoca perturbaciones en el funcionamiento de instalaciones de tratamiento de agua y contribuye a la dificultad de la purificación del agua en estas instalaciones
El desarrollo masivo de algas microscópicas contribuye a un aumento en el consumo de reactivos utilizados para purificar el agua y eliminar olores difíciles de eliminar.
Las algas microscópicas de los géneros Cladophora, Enteromorpha, Spirogira, Oedogonium, Chara provocan graves perturbaciones en el funcionamiento de embalses de casi todos los tipos.
El desarrollo masivo de algas contribuye al crecimiento excesivo de los cuerpos de agua y al ensuciamiento de las tuberías de agua.
Las algas son un grupo muy grande y heterogéneo de plantas inferiores. Además, son los organismos fotosintéticos más numerosos del planeta, muy importantes para nuestra naturaleza. Puedes encontrar algas por todas partes. Estos organismos viven en océanos, masas de agua dulce y mares, así como en la corteza de los árboles y en el suelo húmedo.
Clasificación
Hasta la fecha, la ciencia ha sistematizado más de cien mil tipos diferentes de algas. Ellos, a su vez, se dividen en diez grupos según la naturaleza del color:
Azul verde;
Dorado;
Pirófita;
Amarillo verde;
diatomeas;
Rojo;
Verde;
Euglenáceas;
Harovs.
Importancia en las biogeocenosis
Las algas del medio acuático son las principales productoras de sustancias orgánicas. No sólo directa sino también indirectamente sirven como principal fuente de nutrición para todos. Se sabe que algunas rocas (esquisto bituminoso, diatomita y piedra caliza) han aparecido en etapas geológicas pasadas como resultado del ciclo de vida de estos organismos fotosintéticos.
Papel en la naturaleza
Las plantas marinas son esenciales para la vida en nuestro planeta. En primer lugar, la importancia de las algas en la naturaleza se debe a que son alimento para muchos organismos. Estas plantas se alimentan de crustáceos y moluscos, peces, etc.
Las algas son de gran importancia en la naturaleza y como fuente de producción de oxígeno. Representan del treinta al cincuenta por ciento de esta valiosa sustancia que libera la flora de nuestro planeta.
Al igual que la flora terrestre, alivian la atmósfera del problema del exceso de dióxido de carbono. A veces hay tantos que el agua adquiere una variedad de colores.
Las algas se adaptan perfectamente a una amplia variedad de condiciones. Estas plantas pueden vivir en agua de lluvia, donde la cantidad de sales es mínima. Su hábitat incluye superficies rocosas calientes y reservorios de glaciares de alta montaña. Las algas también se pueden encontrar en las capas superiores del suelo, donde la luz solar tiene dificultades para penetrar. Estas plantas son capaces de colonizar sustratos rocosos y de suelo sin vida. La importancia de las algas en la naturaleza de estas zonas es extremadamente alta. Estas plantas únicas crean las condiciones para que el suelo sea fértil.
La importancia de las algas en la naturaleza también es grande para la circulación de sustancias. En primer lugar, se alimentan de crustáceos, que luego son devorados por los peces.
alga roja
Casi todos los representantes de estas plantas viven en los mares. Las algas rojas tienen una longitud importante, que puede alcanzar los dos metros. Además de la clorofila, los representantes de estas especies de plantas marinas contienen varios pigmentos en sus células. Su color afecta el color de las propias algas. Como regla general, los pigmentos de estas algas son rojos. Sin embargo, son posibles los colores rosa, azulado y otros.
Que también son llamados morados, tienen un cuerpo frágil y delicado. El color de estas plantas, desde el rojo brillante hasta casi el negro, confiere al reino submarino una belleza incomparable.
Uso práctico
La importancia de las algas rojas para el ser humano es muy grande. Una de las variedades de estas plantas, Chondrus, que vive en el Mar del Norte, se utiliza como medicamento para tratar enfermedades respiratorias. El agar-agar, utilizado en repostería, se extrae de las algas rojas. Las flores escarlatas también son necesarias para los microbiólogos. En condiciones de laboratorio se utilizan para obtener microbios.
algas marrones
Esta especie es una de las fuentes más importantes de materia orgánica en las zonas costeras. Esto es especialmente cierto en el caso de los mares de las zonas polares y templadas. En estas zonas, la biomasa de algas por metro cuadrado puede alcanzar varias decenas de kilogramos.
Las algas pardas forman verdaderos matorrales. La importancia de estos “bosques marinos” es muy grande. Proporcionan no sólo refugio, sino también lugar de alimentación y reproducción para muchos animales costeros. Además, las algas pardas crean excelentes condiciones para que otras algas micro y macroscópicas se reproduzcan en el área de su distribución.
Las plantas asombrosas son la única fuente en el mundo para la producción de sales de ácido algínico: los alginatos. Esta sustancia es capaz de absorber hasta trescientas unidades de peso de líquido, dando como resultado una solución viscosa. Esta capacidad permite que las algas pardas se utilicen en la industria alimentaria. Los alginatos obtenidos de ellos se añaden a helados, conservas y zumos de frutas. Además, esta sustancia mejora la calidad de los libros al imprimir y también sirve para impartir solidez del color a los tejidos teñidos.
Los alginatos, producidos a partir de algas pardas, son necesarios en la producción de fibras sintéticas y plásticos. Hacen que los materiales de construcción y las pinturas sean resistentes a la intemperie. Los alginatos también se utilizan como materia prima en la producción de lubricantes de alta calidad para máquinas, suturas quirúrgicas solubles, pastas y ungüentos en las industrias farmacéutica y de perfumería. Las algas pardas se utilizan como alimento desde hace mucho tiempo. Son especialmente venerados en la cocina de los pueblos de los países asiáticos.
Alga verde
Este tipo de planta acuática está muy extendida por todo nuestro planeta. La mayoría de las algas verdes se encuentran en cuerpos de agua dulce, pero también hay un número considerable de sus formas marinas. Hay especies de estas plantas que se han adaptado al hábitat terrestre y a la vida en las capas del suelo. También se pueden encontrar algas verdes en las rocas, en la corteza de los árboles y en varios edificios. Las amplias zonas de desarrollo de estas plantas contribuyen al "florecimiento" del agua, la nieve, el suelo y la corteza de los árboles.
La importancia de las algas verdes en la naturaleza es grande. En primer lugar, es una fuente de oxígeno. También es importante el papel de estas plantas en la limpieza de las masas de agua. Es difícil sobreestimar la importancia de las algas verdes. Procesan el dióxido de carbono y el disuelto en agua, y también participan en el proceso de síntesis de sustancias orgánicas.
Actualmente, de estos representantes de la flora acuática se obtienen diversos productos nutritivos. También se utilizan con fines médicos. Se aísla una sustancia especial de las algas verdes: la clorelina, que suprime la propagación de varias bacterias patógenas en el cuerpo. La medicina tradicional tampoco pasó por alto estas plantas. Los tipos verdes se utilizan en compresas para aliviar el dolor.
Debido a su abundancia y amplia distribución, las algas son de gran importancia en los ecosistemas individuales y en el ciclo de sustancias de la biosfera. El papel biogeoquímico de las algas está relacionado principalmente con el ciclo del calcio y el silicio. Al constituir la mayor parte de la "vegetación" del medio acuático y participar en la fotosíntesis, sirven como una de las principales fuentes de materia orgánica en los cuerpos de agua. En los océanos del mundo, las algas crean anualmente alrededor de 550 mil millones de toneladas de biomasa (aproximadamente ⅟4 de todas las sustancias orgánicas del planeta). Su productividad se estima aquí en 1,3-2,0 toneladas de materia seca por hectárea de superficie de agua por año. Su papel es enorme en la alimentación de los habitantes del agua, especialmente los peces, así como en el enriquecimiento de oxígeno de la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra.
Algunas algas, junto con organismos heterótrofos, llevan a cabo procesos de autodepuración natural de aguas residuales y contaminadas. Muchos de ellos son indicadores de contaminación y salinización de hábitats. Las algas del suelo participan activamente en la formación del suelo.
Las algas se pueden utilizar directamente como productos alimenticios o como materia prima para la producción de diversas sustancias valiosas para el ser humano. Algunas algas pardas se utilizan como fertilizantes y para alimentar a los animales domésticos. Las algas son nutritivas, ricas en vitaminas, sales de yodo y bromo. La col rizada (algas marinas) se recomienda para la esclerosis y la disfunción tiroidea, como laxante suave.
Las algas son materia prima para varias industrias. Los productos más importantes que se obtienen de ellos son el agar-agar y la algina. El agar se utiliza ampliamente en las industrias alimentaria, papelera, farmacéutica, textil y otras. El agar es indispensable en estudios microbiológicos cuando se cultivan microorganismos. En Rusia, el agar se obtiene de la ahnfeltia, extraída de los mares Blanco y del Lejano Oriente. La algina y los alginatos, extraídos de las algas pardas, tienen excelentes propiedades adhesivas. Se añaden a los productos alimenticios, a las tabletas, en la fabricación de medicamentos y se utilizan en el curtido del cuero, en la producción de papel y tejidos. Los alginatos también se utilizan para fabricar hilos solubles que se utilizan en cirugía. Las posibilidades para el uso práctico de las algas están lejos de estar agotadas.
36. La importancia de los hongos en la naturaleza y la vida humana.
La gente ha utilizado durante mucho tiempo y ampliamente los hongos como producto alimenticio. Los hongos son ricos en proteínas, además, contienen grasas, minerales, microelementos: hierro, calcio, zinc, yodo, potasio, fósforo. Al mismo tiempo, las tapas contienen más fósforo que los tallos.
En nuestro país existen alrededor de 300 especies de hongos comestibles. Sin embargo, el número de especies consumidas como alimento suele ser pequeño. La mayoría de los hongos comestibles son poco conocidos, por ejemplo, el hongo paraguas, algunos tipos de hongos en hilera, etc. Los mejores hongos comestibles son los hongos porcini, los boletus, los boletus, los boletus, las setas de leche, los níscalos de azafrán y el hongo de miel de otoño. Entre los hongos también los hay venenosos, pero son relativamente pocos. En primer lugar, debemos mencionar el hongo pálido y el apestoso agárico de mosca, hongos venenosos mortales para los que no existe un antídoto confiable. El agárico de mosca rojo, el agárico de mosca pantera, el agárico de mosca de pórfido, el agárico de mosca del hongo venenoso, algunos tipos de fibras, etc., son venenosos en diversos grados. Algunos hongos venenosos son difíciles de distinguir de los comestibles, por lo que nunca se deben comer tipos de hongos desconocidos.
Muchos hongos, especialmente los microscópicos, forman sustancias fisiológicamente activas. Estos incluyen antibióticos, vitaminas (incluidas las del grupo fólico), ácidos orgánicos (cítricos, etc.), diversas preparaciones enzimáticas, alucinógenos, etc. Algunas sustancias de este tipo se producen a escala industrial para el tratamiento de personas y animales o para otras necesidades de la economía nacional (penicilina, ácido cítrico, etc.). Los médicos están intentando utilizar la psilocibina y la psilocina, producidas por hongos del género Psilocybe, para tratar enfermedades mentales. Los preparados de chaga (una forma estéril de un tipo de poliporo) aumentan la resistencia al cáncer y se utilizan para tratar úlceras pépticas, gastritis y otras enfermedades gastrointestinales. Los extractos de los cuerpos fructíferos de algunas especies de marasmius inhiben el crecimiento del bacilo de la tuberculosis. La enzima russulina, producida por uno de los tipos de russula, se utiliza en la producción de queso.
Sin embargo, los hongos son importantes no sólo como productos alimenticios o como productores de sustancias medicinales. Desempeñan un papel importante en el ciclo de sustancias en la naturaleza. Al poseer un rico aparato enzimático, los hongos descomponen activamente los restos de animales y plantas que ingresan al suelo, contribuyendo a la formación de una capa de suelo fértil. En estos procesos participan tanto los macromicetos del suelo como muchos hongos microscópicos.
Los hongos formadores de micorrizas son de gran importancia en la vida de las especies arbóreas.
En los últimos años se ha desarrollado una nueva rama de la micología (la ciencia de los hongos): el estudio de los daños biológicos causados a productos y materiales industriales por microorganismos, especialmente hongos. Bajo la influencia de los hongos, el papel y sus productos se destruyen, los aceites y combustibles derivados del petróleo, los barnices, las pinturas quedan inutilizables, los productos ópticos, las obras de arte y mucho más se dañan.
Una rama especial de la ciencia de los hongos es el estudio de las toxinas fúngicas producidas por micromicetos y macromicetos. La contaminación de productos alimenticios con ciertos hongos (por ejemplo, Fusaria) provoca su intoxicación, y el consumo de dichos productos como alimento provoca intoxicación.
El significado de las algas. Las algas se utilizan cada vez más en diversos sectores de la economía: como productos alimenticios, como concentrados de piensos, para la producción de compuestos químicos, incluidas sustancias biológicamente activas y medicamentos.
Pueden utilizarse como indicadores del estado de un embalse, son bioindicadores y también el eslabón inicial de la cadena trófica del ecosistema de un embalse.
Las algas pueden considerarse la principal fuente de alimento para todos los animales acuáticos. Gracias a la presencia de clorofila, sintetizan sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas. Las algas sirven de alimento a las aves acuáticas. La harina de algas se utiliza para alimentar a los animales de granja.
La importancia económica de las algas radica en su uso directo como productos alimenticios o materias primas para la producción de diversas sustancias valiosas para el ser humano. De las muchas especies de algas, actualmente ochenta se consideran comestibles. La porfira se considera un manjar en muchos países costeros. En Japón existen más de 300 tipos de platos de algas. Según las estadísticas, los japoneses comen sólo 35 veces menos algas crudas al año en peso que el arroz, que, como saben, se considera el "plato número uno" en este país.
Las algas pardas y rojas son la fuente del agar-agar, una sustancia gelatinosa utilizada en las industrias de confitería, papel, farmacéutica y microbiología.
Las algas son un valioso fertilizante y los macrófitos marinos se utilizan desde hace mucho tiempo para alimentar a las plantas. Los fertilizantes a base de algas se utilizan ampliamente en Irlanda, Escocia, Noruega y Francia.
Las algas del suelo pueden determinar en gran medida la fertilidad de un sitio, y el desarrollo de líquenes sobre piedras desnudas se considera la primera etapa del proceso de formación del suelo.
Las cenizas de algas son una materia prima para la producción de bromo y yodo. Desde el descubrimiento del yodo a mediados del siglo XIX, Noruega y Escocia lo han extraído casi exclusivamente de plantas bentónicas. Durante la Primera Guerra Mundial, cuando la necesidad de preparados de yodo aumentó considerablemente, las fábricas japonesas, después de procesar millones de toneladas de algas crudas, recibieron alrededor de 600 toneladas de yodo. La diatomita se utiliza en polvos abrasivos y filtros, y también sirve como material de aislamiento térmico en sustitución del amianto.
Efectos negativos de las algas. Para los humanos, las algas pueden ser muy beneficiosas y muy dañinas, causar una serie de enfermedades, porque pueden crear problemas graves asociados con el envenenamiento de los cuerpos de agua, la interrupción del funcionamiento de las estructuras hidráulicas, la contaminación de los barcos, etc. Contaminan las fuentes de agua, a menudo dando darles sabor y olor desagradables.
Algunas algas, especialmente durante los períodos de “floración”, estropean los lugares reservados para el baño. Durante las tormentas, muchas macrófitas marinas son arrancadas del sustrato y arrojadas a la playa por las olas y el viento, cubriéndola literalmente con su masa podrida. En sus densas acumulaciones, los alevines pueden enredarse. Varios tipos de algas, cuando son ingeridas por animales, provocan intoxicaciones, a veces mortales. Otros resultan ser un desastre en los invernaderos o dañan las hojas de las plantas.
Sin duda, la salud es importante para una persona. Y entre las algas hay patógenos que la gente debería conocer. En la mayoría de los casos se trata de algas sin clorofila, como las algas. Prototeca. Provocan prototecosis, que se manifiesta en lesiones cutáneas e infiltrados subcutáneos; a veces las articulaciones se ven afectadas. Se encuentra en perros y ganado. La lucha contra la prototecosis es difícil porque las algas son resistentes a los antibióticos. Pero todavía es detectable (anfotericina B + tetraciclina).
La silicosis es posible debido a la inhalación de tierra de diatomeas. Además de la influencia directa de las propias algas, también actúan sus toxinas. Una vez en el organismo, provocan intoxicación e incluso la muerte. Ya hemos observado la toxicidad de las algas verdiazules, especialmente la dañina “floración” del agua. “Florecimiento” del agua con la participación de Anabaena flos-aquae, dando graves consecuencias (las toxinas pueden provocar necrosis hepática, gasteroenteritis, dermatitis). También hay algas tóxicas entre dinofita, provocando mareas rojas (gimnodinismo frente a las costas de Florida).
al 90 aniversario del Departamento de Hidrobiología de la Universidad Estatal de Moscú
El mundo de las algas es tan diverso que es imposible encontrar un lugar en nuestro planeta donde se encuentren estas plantas. Las algas viven en todas partes: en océanos, mares, ríos, lagos, en el suelo, rocas, árboles. Incluso en la nieve y en aguas termales puedes encontrar estas increíbles plantas.
Hemos preparado una serie de artículos sobre las características ecológicas de estas algas.
El papel de las algas en la naturaleza es colosal. Son el alimento principal de muchos organismos, principalmente crustáceos con un tipo de nutrición de filtración. Los crustáceos, a su vez, son consumidos por los peces. Las algas representan del 30 al 50% del oxígeno liberado por las plantas (según diversos autores). Las algas, al igual que las plantas terrestres, nos ayudan a solucionar el problema del exceso de dióxido de carbono en la atmósfera. A veces se desarrollan en cantidades tan grandes que tiñen el agua de diferentes colores.
En tercer lugar, las algas son criaturas muy hermosas. Por ejemplo, las diatomeas (diatomeas marinas centradas en la micrografía) son un gran grupo de algas unicelulares marinas y de agua dulce. Preste atención a la simetría radial, que se toma como base en la taxonomía de este grupo de algas. Proporcionan alimento al krill, que a su vez alimenta a peces, ballenas, aves y otras criaturas marinas.
La capacidad de las algas para adaptarse a una variedad de condiciones es única. Viven en agua de lluvia con una cantidad mínima de sales, en masas de agua saladas y supersalinas, en el hielo de alta montaña y en la superficie de rocas calientes. Las algas se encuentran incluso en las capas superiores del suelo, donde apenas penetra la luz del sol. Son los primeros en colonizar el sustrato sin vida de rocas y suelos, creando las condiciones para un mayor desarrollo de la fertilidad del suelo.
Las algas, como todas las plantas, sintetizan sustancias orgánicas con la luz. Y al mismo tiempo, muchos de ellos pueden vivir de nutrición heterótrofa, es decir, consumir sustancias orgánicas preparadas.
Debido a su amplia distribución, las algas desempeñan un papel importante en el ciclo de sustancias en la naturaleza. Las algas de los embalses son el alimento principal de los organismos planctónicos, bentónicos (del fondo) y algunos tipos de peces.
Los seres humanos han utilizado durante mucho tiempo muchos tipos de algas (especialmente rojas y marrones) como alimento. El agar-agar, el alginato de sodio y algunos ácidos utilizados en muchas industrias se obtienen de las algas. Las algas arrastradas a la costa se han utilizado durante mucho tiempo como aditivos alimentarios para animales de granja y aves de corral y, después de pudrirse, como fertilizante para las plantas.
El desarrollo industrial requiere nuevas fuentes de sustancias orgánicas e inorgánicas. Las crecientes demandas contribuyen al cultivo intensivo de muchos tipos de algas en los mares. El hombre ha obtenido diversas cepas de algas microscópicas ricas en proteínas, grasas y carbohidratos. Algunos tipos de algas se utilizan como aditivos alimentarios para humanos y como alimento para animales y aves. Las algas se utilizan para producir metano a partir de ellas.
Las algas, como su nombre indica, son plantas que viven en el agua. En botánica, el término “alga” se utiliza en un sentido más estricto, en relación con las plantas fotosintéticas inferiores que carecen de división en tallos y hojas. Esto se debe al hecho de que las plantas acuáticas superiores también viven en el agua.
Sin embargo, una parte importante de las algas también se encuentra en la tierra: en la superficie y en el subsuelo del suelo, en rocas, troncos de árboles, edificios e incluso... en el pelo de los osos polares que viven en los zoológicos o en el pelo de los perezosos que viven en las selvas tropicales de América del Sur. Sin embargo, la vida de estas plantas no tiene nada que ver con el agua.
Estas algas toleran fácilmente el secado y la congelación y cobran vida muy rápidamente con la más mínima humedad. Tan pronto como aparece una cantidad suficiente de humedad, la superficie de los objetos se cubre con una capa verde o roja (según la composición de las especies).
Algunas algas viven como simbiontes dentro del cuerpo de algunos animales (protozoos, corales, gusanos, moluscos, etc.). Hay tipos de algas que se encuentran en el hielo (en la superficie inferior o superior) y en las aguas termales. Por eso el término “alga” es más un concepto ecológico, es decir, una forma de vida de organismos vegetales unidos en un grupo por su forma de vida.
Las algas no tienen flores ni semillas. El cuerpo de las algas es el talo o talo (del griego “ Tallos" - rama joven, brote) - su estructura es mucho más simple que la de musgos, helechos y otras plantas terrestres; a menudo no hay diferenciación de células en tejidos. Las esporas, los órganos reproductores de las algas, normalmente carecen de una cáscara dura. La pared celular de las algas está formada por celulosa, pectina, compuestos organosilícicos (en las diatomeas), algina y fucina (algas pardas). Como sustancias de reserva están representados el almidón, el glucógeno, los polisacáridos y los lípidos.
Según las diferencias en la estructura de la célula (aparato nuclear, conjunto de pigmentos, membrana celular, sustancias de almacenamiento, etc.), se distinguen algas procarióticas y eucariotas. En procariotas (del latín " acerca de» – antes, antes, en lugar de y griego. " karion" – núcleo) las células no tienen un núcleo rodeado de membrana. Estos incluyen todas las bacterias y algas verdiazules (o cianobacterias - cianobacterias). En eucariotas (del griego " ufff" - bien, completamente y " karion" – núcleo) las células contienen un núcleo formado. Los eucariotas incluyen todos los animales y plantas superiores, así como algas, hongos y protozoos unicelulares y multicelulares.
Las algas se agrupan en departamentos, cuyos nombres generalmente coinciden con la naturaleza de su color y, en algunos casos, con características estructurales.
Algas procarióticas (ProCariota):
1. Algas verdiazules (Cyanophyta);
2. Algas verdes procarióticas (primarias) (Proclorophyta).
Algas eucariotas (Eukaryota):
1. Alga euglena (Euglenophyta);
2. Algas dinófitas (Dinophyta);
3. Algas criptofitas (Cryptophyta);
4. Algas Raphidophyta;
5. Algas doradas (Chrysophyta);
6. Diatomeas (Bacillariophyta);
7. Algas verdeamarillas (Xanthophyta);
8. Algas rojas (Rhodophyta);
9. Algas pardas (Phaeophyta);
10. Algas verdes (Chlorophyta);
11. Algas Charophyta.
Cabe señalar que la taxonomía de las algas no está completamente establecida, por lo que algunos investigadores utilizan una taxonomía diferente, ligeramente diferente a la anterior.
A pesar de que la historia del estudio de las algas se remonta a varios siglos, todavía no existe un consenso entre los expertos sobre su posición en la clasificación general. Esto se aplica principalmente a las algas verdiazules, así como a todas aquellas algas que están equipadas con órganos de movimiento: flagelos (casi todas las Euglenophyta, la mayoría de las Dinophyta, ciertas clases de Xanthophyta, Chlorophyta).
Las algas verdiazules y verdes procarióticas se clasifican como procariotas (es decir, organismos no nucleares), ya que sus células carecen de un núcleo formado.
El departamento de algas verdes procarióticas (primarias) se separó en un grupo separado recientemente (1976) después de la descripción de un género Procloron y una especie P. didemni(Lewin). Este grupo de algas ocupa una posición intermedia entre los procariotas (bacterias y algas verdiazules, por un lado) y los eucariotas (organismos nucleares), algas verdes. Son similares a las bacterias en ausencia de un núcleo formado, a las bacterias azul verdosas (la ausencia de un núcleo y la capacidad de realizar la fotosíntesis) y a las bacterias verdes (la presencia de clorofila "b"). Diferentes investigadores resuelven la cuestión de la certeza sistemática de este pequeño grupo de algas de diferentes maneras, según el criterio que se tome como base.
Recientemente, las algas verdiazules Cyanophyta han comenzado a clasificarse como organismos bacterianos en lugar de vegetales por una serie de características (en la literatura botánica se utiliza con mayor frecuencia el término "algas verdiazules" y en la literatura microbiológica, "cianobacterias"). En Cyanophyta, a diferencia de los eucariotas, no hay un núcleo formado, lo que los acerca a otros procariotas; la base de las paredes celulares es el glicopéptido mureína; el proceso sexual está ausente o se desarrolla según el tipo de conjugación, es decir. Fusión de protoplastos de dos células vegetativas.
Las formas flageladas tienen características tanto de plantas como de animales, razón por la cual las unimos a todas en un grupo sistemático común de "organismos flagelados" y las incluimos en el sistema del mundo animal. A diferencia de los animales flagelados, las algas tienen clorofila y cromatóforos (del griego " cromo" - color, " foreo" - Yo llevo). Sin embargo, en la oscuridad pueden perder sus pigmentos, volverse incoloros y existir absorbiendo sustancias orgánicas disueltas en agua. Algunas especies de algas unicelulares (de Dinophyta) son capaces, como los protozoos, de capturar partículas orgánicas.
La ciencia que estudia las algas es algología(del lat. " alga" - algas marinas, " logo" – ciencia) – examina cuestiones de sistemática, morfología, fisiología, ecología de las algas y su importancia práctica. La algología es una de las ramas de la botánica y está estrechamente relacionada con la microbiología y la hidrobiología.
Para la implementación del proyecto se utilizaron fondos del apoyo estatal, asignados como subvención de acuerdo con la orden del Presidente de la Federación de Rusia del 29 de marzo de 2013 No. 115-rp) y sobre la base de un concurso organizado por Knowledge Sociedad de Rusia.
A. P. Sadchikov,
Profesor de la Universidad Estatal de Moscú que lleva el nombre de M.V. Lomonosov,
Vicepresidente de la Sociedad de Moscú
probadores de la naturaleza
(http://www.moip.msu.ru)
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