O papel biológico das algas aquáticas e terrestres é multifacetado e ambíguo.
Devido à sua ampla distribuição, as algas são de grande importância na vida das biogeocenoses individuais, no ciclo das substâncias da natureza e na vida de todo o planeta Terra. Eles são de grande importância nas atividades econômicas, científicas e práticas do homem.
As algas, tendo se adaptado à vida nas mais diversas condições, representam um objeto muito conveniente para o estudo do mecanismo de adaptação, pois as algas, e principalmente as unicelulares, combinam as características morfológicas de uma célula, mas reagem às mudanças no ambiente externo como um organismo independente.
Recentemente, as algas adquiriram grande importância nas atividades humanas práticas e científicas. Na pesquisa científica, as algas são utilizadas como um modelo conveniente para pesquisas em vários ramos da biologia, farmácia, medicina veterinária e medicina - citologia, bioquímica, fisiologia, genética, engenharia genética, biologia molecular, etc.
O significado teórico das algas está associado à pesquisa na resolução de problemas fisiológicos, bioquímicos, biofísicos, ambientais e biológicos gerais.
As culturas de algas são utilizadas em sistemas fechados na realização de pesquisas científicas em biofísica, genética, bioquímica, fisiologia, biotecnologia, etc.
As algas, como todas as plantas verdes, sob a influência da luz solar ou de fontes artificiais de raios ultravioleta, utilizam dióxido de carbono no ar e liberam oxigênio puro. Para limpar o ar do dióxido de carbono e repor as reservas de oxigênio, as algas são cultivadas em salas hermeticamente fechadas (em submarinos, naves espaciais).
As algas também são objetos de pesquisa espacial.
A ampla distribuição de algas na natureza e o desenvolvimento massivo de algas em diferentes habitats determinam o seu grande e crescente papel nas atividades humanas práticas.
O conhecimento algológico torna-se necessário para especialistas nas diversas áreas da economia nacional.
As algas são um elo importante nos processos de purificação biológica da água, do solo e do ar. Participe da circulação de substâncias, incluindo cálcio e silício.
Algas grandes são usadas como ração para gado, para produzir ágar, iodo e alimentos enlatados. Em algumas áreas, as algas são usadas como fertilizante.
O papel desempenhado pelas algas aquáticas e terrestres na vida do mundo vivo e inanimado que nos rodeia é multifacetado e ambíguo.
E nos deparamos constantemente com manifestações positivas e negativas da atividade vital das algas.
As algas microscópicas que vivem na água fazem parte principalmente do grupo de organismos que constituem o plâncton.
Plâncton representa um grupo de organismos aquáticos vegetais e animais que levam um estilo de vida flutuante (independente de um substrato sólido como elemento de suporte), suspenso na coluna de água.
Os organismos fitoplanctônicos são caracterizados por uma completa ausência de órgãos de movimento ou por esses órgãos serem tão pouco desenvolvidos que esses organismos não conseguem suportar nem mesmo um fluxo fraco de água e seu movimento ativo ocorre apenas dentro de pequenos limites.
O único suporte para os organismos planctônicos é a água em que eles voam ou nadam, sendo adaptados por toda a organização do seu corpo a um modo de vida tão peculiar.
O plâncton inclui principalmente organismos pequenos, muitas vezes microscópicos, e apenas alguns representantes do zooplâncton podem atingir tamanhos de vários milímetros.
As algas, juntamente com bactérias e protozoários, são os elos iniciais das cadeias alimentares dos corpos d'água. Eles são uma importante fonte de alimento para inúmeras espécies de peixes.
Esquematicamente, isto pode ser representado da seguinte forma: bacterioplâncton – fitoplâncton – zooplâncton – peixes – humanos e animais.
As algas aquáticas são as criadoras de substâncias orgânicas num corpo de água, sem as quais a existência de todos os outros organismos aquáticos, incluindo o zooplâncton e os peixes, é impossível. Uma variedade de pequenos animais, incluindo dáfnias e ciclopes, alimentam-se de algas e, por sua vez, servem de alimento para peixes.
O valor nutricional do plâncton, incluindo o fitoplâncton, em termos de teor de proteínas e gorduras, não é inferior ao valor de muitas plantas alimentícias. A abundância dos menores organismos vegetais nos corpos d'água determina o número de suas populações animais.
O papel das algas é especialmente grande na formação de substâncias orgânicas em corpos d'água naturais, onde influenciam a produção de peixes através de vários elos intermediários.
Para a criação artificial de peixes, são escolhidos reservatórios com rico fitoplâncton.
As algas desempenham um papel importante nos processos de autopurificação da água em reservatórios abertos.
O papel das algas na biosfera como produtoras primárias de matéria orgânica é muito grande: a sua biomassa no Oceano Mundial é superior a 1,5 mil milhões de toneladas e a sua produção anual é superior a 25% de toda a matéria orgânica do planeta.
As algas, sendo os organismos fotossintéticos mais antigos da Terra, criaram sua atmosfera de oxigênio. As plantas terrestres se originaram delas.
Distribuídos por todo o globo, desempenham um papel importante na vida da natureza, determinado principalmente por suas características como organismos fotoautotróficos.
Na água, por um lado, são os principais criadores de matéria orgânica e são um dos primeiros elos das cadeias alimentares e, por outro lado, a importância muito importante das algas é que durante o processo de fotossíntese libertam oxigénio livre. necessário para a respiração de plantas vivas aquáticas e organismos animais.
As algas, criando substâncias orgânicas, absorvem dióxido de carbono e, à luz, como as plantas superiores, liberam o oxigênio necessário à respiração dos organismos aquáticos.
As algas que vivem no ambiente aquático determinam o nível de produtividade biológica do reservatório.
As algas aquáticas são bons administradores do seu ambiente. Alimentando-se, como as bactérias, de substâncias orgânicas que compõem as águas residuais, elas as purificam.
Algas como Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus, Ankistrodesmus angustus não só crescem bem em águas residuais de granjas de suínos e avícolas, mas também contribuem para uma purificação mais intensiva de contaminantes organominerais.
Algas Volvox, euglena, verde-amarela, pirofítica, dianoma, verde, azul-esverdeada, juntamente com organismos heterotróficos, são bons ordenanças, realizando os processos de autopurificação natural de resíduos e águas poluídas.
As algas desempenham um papel importante nos processos de autopurificação dos corpos d'água, consumindo nutrientes e enriquecendo a água com oxigênio.
As algas são muito sensíveis à composição química da água e, portanto, podem servir como bons indicadores do grau de contaminação ambiental com diversos poluentes químicos.
Principal elo fotossintético do ecossistema, as algas desempenham um papel vital na formação da composição química e das reservas de substâncias orgânicas nos corpos d'água.
Recentemente, a importância das algas no acúmulo de compostos orgânicos solúveis nos ecossistemas aquáticos aumentou especialmente.
As algas dos reservatórios continentais desempenham um papel importante na formação da lama medicinal.
O plâncton morto se deposita, contribui para o acúmulo de sedimentos, faz parte dos detritos e é utilizado como nutriente para bactérias, fungos e actinomicetos, que finalmente destroem a matéria orgânica morta.
As algas planctônicas que habitam os reservatórios morrem e afundam no fundo do reservatório e, junto com outros organismos mortos do reservatório, formam sedimentos chamados sapropels em condições anaeróbias.
O sapropel é um lodo podre, matéria-prima para a produção de gasolina, querosene, resinas, óleos e outros produtos valiosos utilizados para as necessidades da economia nacional. O carvão de sapropel é usado para aquecimento e a lama de sapropel é usada para fertilizar o solo e alimentar os animais.
Diatomáceas, algas verdes e douradas participam da formação de siltes, sapropels e calcários.
Quase todas as algas de água doce são utilizadas como fertilizantes do solo.
Entre as algas aquáticas existem fixadores de nitrogênio. Nos campos de arroz onde se desenvolvem representantes do gênero Anabaena, a produtividade do arroz aumenta sem a aplicação de fertilizantes nitrogenados.
As diatomáceas estão diretamente relacionadas à formação da rocha sedimentar diatomita, que é utilizada na tecnologia como material isolante.
A regulação do regime de reservatórios e canais é completamente impossível sem levar em conta a ecologia e a fisiologia das mudanças sazonais que ocorrem na composição quantitativa e de espécies das algas.
Os canais construídos pelo homem desempenham um papel importante e diversificado nas suas atividades económicas. Eles são um tipo especial de reservatório.
Durante a operação dos canais, surgem graves perturbações biológicas, cujos culpados são vários organismos aquáticos.
Entre eles, um dos principais locais pertence às algas.
Principalmente diatomáceas (Stephanodiscus hantzschii), algas verdes (Scenedesmus quadricauda) e verde-azuladas Aphanizomenon flos – aque, Microcystis aeruginosa se desenvolvem nos canais.
Os principais fatores que determinam a dinâmica da composição e quantidade do fitoplâncton nos canais são a velocidade do fluxo da água, o funcionamento das estações elevatórias e outras estruturas hidráulicas, a composição do fitoplâncton proveniente de uma fonte de água e a sua adaptabilidade às condições dos cursos de água, a transparência da água e a presença de nutrientes introduzidos nas fontes de água e ingeridos nos canais das áreas circundantes ou dos depósitos de lodo, as condições meteorológicas do percurso, o grau de desenvolvimento do fitobentos e da vegetação aquática superior.
As algas nos canais desempenham um papel amplo e variado. Depende da composição e abundância do fitoplâncton e do fitobentos, bem como da finalidade dos canais, uma vez que a água dos riachos artificiais é utilizada pelo homem para diversos fins e está sujeita a diferentes necessidades.
Nos canais de água, as algas desempenham um papel importante na determinação da qualidade da água.
Nas águas de irrigação, as algas microscópicas (especialmente as planctônicas) costumam desempenhar um papel positivo, uma vez que os organismos transportados com a água para os campos servem como um bom fertilizante e participam no aumento da fertilidade do solo.
A importância das algas na economia nacional é variada.
As algas são usadas na agricultura, medicina e indústria.
Macrófitas marinhas (Porphyra, Rhodimenia, Laminaria, Alaria, Undaria, etc.) são utilizadas para culinária, temperos, sopas, confeitaria (Spirulina platensis) e ração animal.
Não apenas as algas marinhas são usadas como produto alimentar barato, mas também alguns verdes-azuis de água doce (incluindo Sphaeronostoc pruniforme, Stratononostoc commune, Nematonostoc flagelliforme, etc.) que são comuns e encontrados no fundo de lagoas e lagos.
Na navegação, as algas podem ser utilizadas como indicadores de água sem gelo, e para os pescadores - como indicadores da presença de peixes.
Para os serviços municipais, as algas são importantes não só como participantes nos processos de autopurificação da água, mas também como indicadores da qualidade da água.
Muitos tipos de algas são indicadores de poluição e salinidade biológica e antropogênica.
Atualmente, muita atenção é dada ao controle biológico das mudanças que ocorrem no meio ambiente. Os indicadores de monitoramento biológico são parâmetros funcionais e estruturais. As algas, como indicadores biológicos (sapróbios), ocupam um dos lugares de destaque.
Sapróbios (indicadores biológicos) são um grupo de microrganismos usados para medir o grau de poluição ambiental por diversas substâncias orgânicas e outras. Este grupo é muito grande e diversificado. Inclui fungos, bactérias, actinomicetos, algas, protozoários e outros organismos que vivem no solo, na água e no ar.
Entre os representantes do fito e zooplâncton, habitantes do solo e do ar, foram identificadas mais de 800 espécies que são especialmente sensíveis a diversas substâncias orgânicas em estado suspenso ou solúvel. Alguns destes organismos necessitam destas substâncias (como nos alimentos), enquanto outros, pelo contrário, têm dificuldade ou são completamente incapazes de tolerar a presença destas substâncias. Alguns deles, para preservar a espécie em condições desfavoráveis, transformam-se da forma vegetativa em esporos ou cistos e neste estado podem permanecer na água e no solo por décadas sem perder a viabilidade. Existem também aqueles que não suportam alterações no pH ambiental, composição química, umidade, temperatura, quantidade e qualidade dos nutrientes, horário de verão, exposição à radiação, profundidade da camada de água ou solo, altura da camada de ar, etc.
Esta dependência é especialmente aguda em organismos aquáticos - quaisquer mudanças no ambiente afetam a taxa de sua reprodução e desenvolvimento.
Isso serviu de justificativa para o uso de algas como indicadores biológicos que permitem avaliar o grau e a natureza da poluição da água, do solo e do ar.
As algas estão envolvidas nos processos de criação de lamas medicinais, são produtoras de vitaminas e antibióticos (Scenedesmus obliguus), utilizados na medicina, e de substâncias biologicamente ativas.
Na prática médica, as algas são utilizadas para obtenção de iodo, bromo e medicamentos utilizados para fins preventivos e terapêuticos na esclerose, disfunção tireoidiana e no tratamento de feridas que não cicatrizam a longo prazo (Laminaria digitata, L.clustoni).
Existem algas comestíveis que são fontes de proteínas, gorduras e carboidratos.
Algas, e principalmente Chlorella pyrenoidosa, Scenedesmus quadricauda, são utilizadas como objetos em estudos fisiológicos e bioquímicos.
As algas que vivem nos solos aumentam a sua fertilidade e participam na formação do húmus, pelo que os substratos recentemente regados tornam-se adequados para a vida de outras plantas.
As algas terrestres desempenham o papel de pioneiras da vegetação em terrenos áridos e rochosos, como acumuladores de húmus primário, preparando a possibilidade de assentamento de outras plantas.
As algas do solo são importantes para a pecuária e são usadas para alimentar os animais.
Para aumentar a produtividade, algas são utilizadas para fertilizar o solo.
As algas desempenham um grande papel no enriquecimento dos solos com nitrogênio em detrimento do nitrogênio atmosférico.
Cerca de 30 espécies de algas verde-azuladas são fixadoras ativas de nitrogênio livre do ar. Entre eles estão espécies como: Cylindrosperum musciola, Tolypothrix tenuis, Anabaena cilíndrica, Anabaena oryzae, Anabaena variabilis, Nostoc prunifirme, Nostoc paludosum, Nostoc muscorum, Nostoc coeruleum, Nostoc lincria, Nostoc microsporicum, Nostoc punctiforme, Nostoc flagelliforme.
Entre as algas do solo, assim como entre as algas aquáticas, existem produtores ativos de vitaminas e outras substâncias biologicamente ativas. As algas verdes Chlorella vulgaris e Scenedesmus obliguus produzem antibióticos que inibem algumas bactérias patogênicas.
As bactérias do solo são bioindicadoras da poluição industrial e da toxicidade do solo após a aplicação de herbicidas ou outros venenos.
A contabilização da quantidade total de algas ou a contabilização diferenciada de grupos de algas em um grama de solo pode ser usada para avaliar o efeito tóxico dos pesticidas na microflora do solo.
As primeiras hipóteses sobre a importância das algas na vida do solo surgiram há mais de 100 anos. Desde então, a onipresença das algas do solo e o seu papel na colonização de vários substratos sem vida e na criação de grupos independentes ou algocenoses em combinação com outros organismos têm sido repetidamente comprovados.
Na superfície do solo e nas camadas superiores, as algas criam matéria orgânica através do processo de fotossíntese e são produtos da biogeocenose.
As algas do solo são o único grupo de produtores de ecossistemas terrestres, cuja produção na maioria dos casos excede muitas vezes a biomassa. Isto é especialmente evidente quando a comuna de Nostoc predomina.
As algas do solo são centros de desenvolvimento intensivo de microrganismos heterotróficos.
A principal forma de interação entre as algas do solo e as bactérias que vivem no solo é a associação. Existem numerosos exemplos de coexistência de algas com fungos.
As algas, como componentes ativos da microflora do solo, participam da vida geral da biogeocenose e desempenham um papel importante no ciclo biológico dos elementos cinzas.
Formadas sob a influência dos principais componentes da biogeocenose - cobertura vegetal e solo, as algas refletem suas características e podem ser indicadores de sua gênese e condição.
As algas, como outros organismos vivos, têm um impacto negativo no meio ambiente.
Assim, o valor negativo das algas está associado à proliferação de água em reservatórios e canais, entupimento de unidades de usinas, filtros de abastecimento de água e morte de peixes. Ocorrem algas tóxicas.
As algas podem obstruir o abastecimento de água e os corpos d'água à medida que se tornam eutrofizados. As algas podem causar marés vermelhas e causar envenenamento e doenças em pessoas e animais.
As algas planctônicas que frequentemente causam florescimento de água incluem Microcystisssss aeruginosa, Woronichinia noegeliana, Aphanisomenon flos - aquae, Anabaena Lemmermanii, Anabaena Scheremetievi, Rivularia echinulata.
Na maioria dos casos, as algas verde-azuladas causam florescimentos em corpos de água doce e, menos frequentemente, na água do mar.
Em lagos, lagoas e rios com águas lentas, as florações são mais frequentemente causadas por espécies dos gêneros Anabaena, Microcystis, Gleotrichia.
As células da espécie planctônica Gloerchia gechinulata contêm vacúolos gasosos. Durante a reprodução em massa, as células cobrem toda a superfície da água, como resultado da interrupção da troca de ar no reservatório, o que, por sua vez, causa a morte dos peixes.
O acúmulo excessivo de algas em um reservatório afeta negativamente a qualidade da água, seu sabor e cheiro, pode causar envenenamento em massa do gado que chega à água e contribui para o assoreamento do reservatório e seu raso.
As algas secretam algotoxinas (causando intoxicação e até morte) e outros metabólitos ativos com efeitos alérgicos, mutanogênicos e carcinogênicos.Alguns tipos de algas também secretam substâncias que apresentam atividade anti-hormonal, bactericida, inseticida e fungicida.
O acúmulo de substâncias tóxicas em um reservatório, produzidas por células vivas ou liberadas durante sua morte e destruição, tem um efeito prejudicial aos organismos vivos.
Na maioria das vezes, o aparecimento de substâncias tóxicas durante a floração de um reservatório está associado à reprodução em massa de espécies de algas verde-azuladas dos gêneros Aphanizomrnon, Microcystis, Nostoc, Anabaena, Nodularia, Gloeotrichia e as espécies de algas douradas Primnesium parvum.
O aparecimento de águas marinhas tóxicas é conhecido desde a antiguidade. Atualmente, também foram identificadas espécies de algas marinhas que liberam substâncias tóxicas e pigmentadas, cujos efeitos matam pessoas, aves marinhas, mariscos, peixes e outras formas de vida marinha.
A proliferação de algas vermelhas é causada por Haematococcus pluvialis.
As substâncias tóxicas são produzidas pelas espécies Gonyaulax catenella, Gonyaulax monilata, Gymnodinium breve, Gymnodinium veneficium, Nodularia spumigena, Gloeotrichia echinulata, Oscillatoria vauch, Nostoc rivulare.
Espécies do gênero Gimnodinium causam flores marinhas amarelas, vermelho-enferrujadas e rosa opacas durante o dia e flores branco-prateadas à noite.
Espécies dos gêneros Nactiluca, Cyricistis e Ceratium também liberam substâncias tóxicas e causam florescimentos marinhos.
O efeito tóxico das algas verde-azuladas está associado aos fenóis que elas produzem e liberam no meio ambiente. Nos seres humanos, essas substâncias tóxicas causam danos aos sistemas gastrointestinal, respiratório, muscular e pele-mucosa. Além disso, as pessoas desenvolvem reações alérgicas, conjuntivite, coceira no nariz e nos olhos, inchaço das pálpebras, asma e dermatite.
O efeito venenoso dessas toxinas em humanos pode ocorrer indiretamente através de peixes envenenados ou pássaros que comeram peixes envenenados.
O efeito tóxico dos metabólitos tóxicos das algas verde-azuladas ao consumir água envenenada por animais (bovinos e pequenos bovinos, ovinos, cavalos, cães, etc.) e pássaros (gaivotas, patos, etc.) manifesta-se na ocorrência de fraqueza severa , náuseas e vómitos, sede intensa, diarreia misturada com sangue, descamação da membrana mucosa, hemorragias cavitárias, ascite.
Danos ao sistema nervoso em cavalos, gatos, cães, animais selvagens e aves costeiras se manifestam na forma de convulsões, marcha instável, espasmos e piscar dos olhos, estiramento do pescoço, diminuição da temperatura corporal, dormência, letargia, bloqueio dos vasos sanguíneos cerebrais e espinhais e das meninges. Desenvolvem-se danos ao fígado e baço, inchaço e expansão do coração e danos ao pericárdio.
Os polissacarídeos extraídos intravitalmente por algas, hidrolisados por bactérias em mono e oligossacarídeos, deterioram a qualidade das águas naturais e conferem-lhes odor e sabor desagradáveis, causando a inadequação biológica das águas.
De particular importância para o abastecimento de água são certos tipos de algas que produzem substâncias aromáticas que proporcionam odor e sabor difíceis de eliminar - peixe, grama, mofo, podre, gerânio, terroso, putrefativo, etc.
Algas aromáticas são encontradas entre diatomáceas, verdes, azul-esverdeadas, douradas e pirófitas.
Quando a Asterionella se desenvolve, odores de terra, gerânio e peixe aparecem na água. Espécies do gênero Synura contribuem para o aparecimento de odores de pepino e peixe, representantes do gênero Melosira proporcionam o cheiro de óleo de peixe velho e, com o desenvolvimento massivo das espécies Anabaena e Aphanizomenon, aparecem odores de grama, capuchinha, pútrido e mofado. na água.
A produção de substâncias aromáticas pelas algas é influenciada pela concentração de substâncias contendo nitrogênio, pelo estado fisiológico das algas, pela presença de fatores que alteram os processos metabólicos e pela quantidade de águas industriais e residuais despejadas no reservatório.
Os aminoácidos produzidos por algas como Anabaena cilíndrica, Chlorella vulgaris, Navicula pelliculosa inibem os processos metabólicos de algas e outros organismos.
Com a proliferação massiva de algas incrustantes, surgem dificuldades no abastecimento de água e no funcionamento do transporte de água e das estruturas hidráulicas.
A obstrução do transporte de água por algas abaixo da linha d'água provoca uma desaceleração na velocidade de movimento dessas embarcações. A proliferação massiva de diatomáceas na água do mar causa turvação das lentes do periscópio dos submarinos.
O desenvolvimento massivo de algas planctônicas e bentônicas provoca interferências mecânicas nas estruturas hidráulicas, reduz a capacidade de canais, reservatórios e outros corpos d'água navegáveis, deteriora significativamente a qualidade da água em termos de parâmetros hidroquímicos e biológicos, leva à interrupção do funcionamento de instalações de tratamento de água e contribui para a dificuldade de purificação da água nessas instalações
O desenvolvimento massivo de algas microscópicas contribui para o aumento do consumo de reagentes utilizados para purificar a água e remover odores difíceis de eliminar.
Algas microscópicas dos gêneros Cladophora, Enteromorpha, Spirogira, Oedogonium, Chara causam sérias interferências no funcionamento de reservatórios de quase todos os tipos.
O desenvolvimento massivo de algas contribui para o crescimento excessivo dos corpos d'água e para a obstrução das tubulações de água.
As algas são um grupo muito grande e heterogêneo de plantas inferiores. Além disso, são os organismos fotossintéticos mais numerosos do planeta, muito importantes para a nossa natureza. Você pode encontrar algas em todos os lugares. Esses organismos vivem nos oceanos, corpos de água doce e mares, bem como na casca das árvores e no solo úmido.
Classificação
Até o momento, a ciência sistematizou mais de cem mil tipos diferentes de algas. Eles, por sua vez, são divididos em dez grupos dependendo da natureza da cor:
Azul verde;
Dourado;
Pirófita;
Amarelo verde;
Diatomáceas;
Vermelho;
Verde;
Euglenáceas;
Kharovs.
Importância nas biogeocenoses
As algas do ambiente aquático são as principais produtoras de substâncias orgânicas. Eles não apenas servem direta mas também indiretamente como a principal fonte de nutrição para todos. Sabe-se que algumas rochas (xisto betuminoso, diatomita e calcário) apareceram em estágios geológicos passados como resultado do ciclo de vida desses organismos fotossintéticos.
Papel na natureza
As plantas marinhas são essenciais para a vida em nosso planeta. Em primeiro lugar, a importância das algas na natureza se deve ao fato de serem alimento para muitos organismos. Estas plantas se alimentam de crustáceos e moluscos, peixes, etc.
As algas são de grande importância na natureza e como fonte de produção de oxigênio. Eles representam trinta a cinquenta por cento desta valiosa substância que é liberada pelo mundo vegetal do nosso planeta.
Assim como a flora terrestre, eles aliviam a atmosfera do problema do excesso de dióxido de carbono. Às vezes são tantos que a água adquire cores variadas.
As algas adaptam-se perfeitamente a uma ampla variedade de condições. Essas plantas podem viver na água da chuva, onde a quantidade de sais é mínima. Seu habitat inclui superfícies rochosas quentes e reservatórios de geleiras de alta montanha. As algas também podem ser encontradas nas camadas superiores do solo, onde a luz solar tem dificuldade de penetrar. Essas plantas são capazes de colonizar substratos rochosos e de solo sem vida. A importância das algas na natureza dessas zonas é extremamente elevada. Estas plantas únicas criam as condições para que o solo seja fértil.
A importância das algas na natureza também é grande para a circulação de substâncias. Em primeiro lugar, alimentam-se de crustáceos, que posteriormente são consumidos pelos peixes.
Algas vermelhas
Quase todos os representantes dessas plantas vivem nos mares. As algas vermelhas têm um comprimento significativo, que pode chegar a dois metros. Além da clorofila, os representantes dessas espécies de plantas marinhas contêm diversos pigmentos em suas células. Sua cor afeta a cor das próprias algas. Via de regra, os pigmentos dessas algas são vermelhos. No entanto, rosa, azulado e outras cores são possíveis.
Também chamados de roxos, possuem corpo frágil e delicado. A cor destas plantas, do vermelho vivo ao quase preto, confere ao reino subaquático uma beleza incomparável.
Uso pratico
A importância das algas vermelhas para o homem é muito grande. Uma das variedades dessas plantas, a Chondrus, que vive no Mar do Norte, é usada como medicamento no tratamento de doenças respiratórias. O ágar-ágar, utilizado em confeitaria, é extraído de algas vermelhas. Flores escarlates também são necessárias para microbiologistas. Em condições de laboratório eles são usados para obter micróbios.
Algas marrons
Esta espécie é uma das fontes mais importantes de matéria orgânica nas zonas costeiras. Isto é especialmente verdadeiro para os mares das zonas polares e temperadas. Nestas áreas, a biomassa de algas por metro quadrado pode atingir várias dezenas de quilogramas.
Algas marrons formam verdadeiros matagais. A importância destas “florestas marítimas” é muito grande. Eles fornecem não apenas abrigo, mas também locais de alimentação e reprodução para muitos animais costeiros. Além disso, as algas marrons criam excelentes condições para a reprodução de outras algas micro e macroscópicas na área de sua distribuição.
Plantas incríveis são a única fonte no mundo para a produção de sais de ácido algínico - alginatos. Essa substância é capaz de absorver até trezentas unidades de peso de líquido, resultando em uma solução viscosa. Essa capacidade permite que algas marrons sejam utilizadas na indústria alimentícia. Os alginatos obtidos a partir deles são adicionados a sorvetes, enlatados e sucos de frutas. Além disso, essa substância melhora a qualidade dos livros na impressão e também serve para conferir solidez da cor aos tecidos tingidos.
Os alginatos, produzidos a partir de algas marrons, são necessários na produção de fibras sintéticas e plásticos. Eles tornam os materiais de construção e as tintas resistentes às intempéries. Os alginatos também são utilizados como matéria-prima na produção de lubrificantes de alta qualidade para máquinas, suturas cirúrgicas solúveis, pastas e pomadas nas indústrias de perfumaria e farmacêutica. As algas marrons são utilizadas como alimento há muito tempo. Eles são especialmente reverenciados na culinária dos povos dos países asiáticos.
Algas verdes
Este tipo de planta aquática está difundido em todo o nosso planeta. A maioria das algas verdes é encontrada em corpos de água doce, mas também existe um número considerável de suas formas marinhas. Existem espécies dessas plantas que se adaptaram ao habitat terrestre e à vida nas camadas do solo. Você também pode encontrar algas verdes nas rochas, nas cascas das árvores, bem como em vários edifícios. Extensas zonas de desenvolvimento dessas plantas contribuem para o “florescimento” da água, neve, solo e casca de árvore.
A importância das algas verdes na natureza é grande. Em primeiro lugar, é uma fonte de oxigênio. O papel dessas plantas na limpeza dos corpos d’água também é importante. A importância das algas verdes é difícil de superestimar. Eles processam dióxido de carbono e aqueles dissolvidos em água, e também participam do processo de síntese de substâncias orgânicas.
Atualmente, diversos produtos nutritivos são obtidos desses representantes da flora aquática. Eles também são usados para fins médicos. Uma substância especial é isolada das algas verdes - a clorelina, que suprime a propagação de uma série de bactérias patogênicas no corpo. A medicina tradicional também não ignorou estas plantas. Os tipos verdes são usados em compressas para alívio da dor.
Devido à sua abundância e ampla distribuição, as algas são de grande importância nos ecossistemas individuais e no ciclo de substâncias da biosfera. O papel biogeoquímico das algas está principalmente relacionado ao ciclo do cálcio e do silício. Constituindo a maior parte da “vegetação” do ambiente aquático e participando da fotossíntese, servem como uma das principais fontes de matéria orgânica nos corpos d’água. No Oceano Mundial, as algas criam anualmente cerca de 550 mil milhões de toneladas de biomassa (cerca de ⅟4 de todas as substâncias orgânicas do planeta). Sua produtividade é estimada aqui em 1,3-2,0 toneladas de matéria seca por 1 hectare de superfície de água por ano. Seu papel é enorme na alimentação dos habitantes aquáticos, especialmente peixes, bem como no enriquecimento da hidrosfera e da atmosfera da Terra com oxigênio.
Algumas algas, juntamente com organismos heterotróficos, realizam processos de autopurificação natural de águas residuais e poluídas. Muitos deles são indicadores de poluição e salinização de habitats. As algas do solo participam ativamente na formação do solo.
As algas podem ser utilizadas diretamente como produtos alimentícios ou como matéria-prima para a produção de diversas substâncias valiosas para o homem. Algumas algas marrons são utilizadas como fertilizantes e na alimentação de animais domésticos. As algas são nutritivas, ricas em vitaminas, sais de iodo e bromo. A couve marinha (alga marinha) é recomendada para esclerose e disfunção tireoidiana, como um laxante suave.
As algas marinhas são matéria-prima para diversas indústrias. Os produtos mais importantes obtidos a partir deles são o ágar-ágar e a algina. O ágar é amplamente utilizado nas indústrias alimentícia, de papel, farmacêutica, têxtil e outras. O ágar é indispensável em estudos microbiológicos no cultivo de microrganismos. Na Rússia, o ágar é obtido da ahnfeltia, extraída nos mares Branco e Extremo Oriente. A algina e os alginatos, extraídos de algas marrons, possuem excelentes propriedades adesivas. São adicionados a produtos alimentícios, a comprimidos na fabricação de medicamentos, e utilizados no curtimento de couro, na produção de papel e tecidos. Os alginatos também são usados para fazer fios solúveis usados em cirurgia. As possibilidades de utilização prática das algas estão longe de se esgotarem.
36. A importância dos cogumelos na natureza e na vida humana.
As pessoas usam cogumelos há muito tempo e amplamente como produto alimentar. Os cogumelos são ricos em proteínas, além de conterem gorduras, minerais, microelementos - ferro, cálcio, zinco, iodo, potássio, fósforo. Ao mesmo tempo, os gorros contêm mais fósforo do que os caules.
Existem cerca de 300 espécies de cogumelos comestíveis no nosso país. No entanto, o número de espécies consumidas como alimento costuma ser pequeno. A maioria dos cogumelos comestíveis são pouco conhecidos, por exemplo, o cogumelo guarda-chuva, alguns tipos de cogumelos em fileira, etc. Os melhores cogumelos comestíveis são cogumelo porcini, boleto, boleto, boleto, cogumelos de leite, cápsulas de leite de açafrão e fungo de mel de outono. Entre os cogumelos também existem os venenosos, mas são relativamente poucos. Em primeiro lugar, devemos mencionar o cogumelo venenoso pálido e o fedorento agárico-mosca - cogumelos venenosos mortais para os quais não existe antídoto confiável. O agárico mosca vermelha, o agárico mosca pantera, o agárico mosca pórfiro, o agárico mosca cogumelo venenoso, alguns tipos de fibras, etc., são venenosos em vários graus. Alguns cogumelos venenosos são difíceis de distinguir dos comestíveis, por isso você nunca deve comer tipos desconhecidos de cogumelos.
Muitos fungos, especialmente os microscópicos, formam substâncias fisiologicamente ativas. Estes incluem antibióticos, vitaminas (incluindo as do grupo fólico), ácidos orgânicos (cítricos, etc.), uma série de preparações enzimáticas, alucinógenos, etc. Algumas substâncias deste tipo são produzidas em escala industrial para o tratamento de seres humanos e animais ou para outras necessidades da economia nacional (penicilina, ácido cítrico, etc.). Os médicos estão tentando usar a psilocibina e a psilocina, produzidas por cogumelos do gênero Psilocybe, para tratar doenças mentais. As preparações de chaga (uma forma estéril de um tipo de pólipo) aumentam a resistência ao câncer e são usadas no tratamento de úlceras pépticas, gastrite e outras doenças gastrointestinais. Extratos dos corpos frutíferos de algumas espécies de marasmius suprimem o crescimento do bacilo da tuberculose. A enzima russulina, produzida por um dos tipos de russula, é utilizada na produção de queijo.
No entanto, os cogumelos são importantes não apenas como produtos alimentares ou produtores de substâncias medicinais. Eles desempenham um papel importante no ciclo das substâncias na natureza. Possuindo um rico aparato enzimático, os fungos decompõem ativamente os restos de animais e plantas que entram no solo, contribuindo para a formação de uma camada fértil de solo. Tanto os macromicetos do solo quanto muitos fungos microscópicos participam desses processos.
Os fungos formadores de micorrizas são de grande importância na vida das espécies arbóreas.
Nos últimos anos, um novo ramo da micologia (a ciência dos fungos) se desenvolveu - o estudo dos danos biológicos a produtos e materiais industriais por microrganismos, especialmente fungos. Sob a influência de fungos, o papel e os produtos feitos a partir dele são destruídos, os óleos e combustíveis de petróleo, os vernizes, as tintas tornam-se inutilizáveis, os produtos ópticos, as obras de arte e muito mais são danificados.
Um ramo especial da ciência dos cogumelos é o estudo das toxinas fúngicas produzidas por micro e macromicetos. A contaminação de produtos alimentares com certos fungos (por exemplo, Fusaria) leva à sua intoxicação, e o consumo de produtos alimentares leva à intoxicação.
O significado das algas. As algas são cada vez mais utilizadas em vários setores da economia: como produtos alimentares, como concentrados de rações, para a produção de compostos químicos, incluindo substâncias biologicamente ativas e medicamentos.
Podem ser utilizados como indicadores do estado de um reservatório, são bioindicadores e também o elo inicial da cadeia trófica do ecossistema de um reservatório.
As algas podem ser consideradas a principal fonte de alimento para todos os animais aquáticos. Graças à presença da clorofila, sintetizam substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas. As algas servem de alimento para aves aquáticas. A farinha de algas marinhas é usada para alimentar animais de fazenda.
A importância económica das algas reside na sua utilização direta como produto alimentar ou matéria-prima para a produção de diversas substâncias valiosas para o homem. Das muitas espécies de algas, oitenta são atualmente consideradas comestíveis. A Porphyra é considerada uma iguaria em muitos países costeiros. No Japão, existem mais de 300 tipos de pratos de algas marinhas. Segundo as estatísticas, os japoneses comem apenas 35 vezes menos algas cruas por ano, em peso, do que o arroz, que, como sabem, é considerado o “prato número um” neste país.
As algas marrons e vermelhas são a fonte do ágar-ágar, uma substância gelatinosa usada nas indústrias de confeitaria, papel, farmacêutica e microbiologia.
As algas são um fertilizante valioso e as macrófitas marinhas têm sido utilizadas para alimentar as plantas há muito tempo. Os fertilizantes de algas são amplamente utilizados na Irlanda, Escócia, Noruega e França.
As algas do solo podem determinar em grande parte a fertilidade de um local, e o desenvolvimento de líquenes em pedras nuas é considerado o primeiro estágio do processo de formação do solo.
As cinzas de algas são matéria-prima para a produção de bromo e iodo. Desde a descoberta do iodo em meados do século XIX, a Noruega e a Escócia extraíram-no quase exclusivamente de plantas bentónicas. Durante a Primeira Guerra Mundial, quando a necessidade de preparações de iodo aumentou acentuadamente, as fábricas japonesas, tendo processado milhões de toneladas de algas brutas, receberam cerca de 600 toneladas de iodo. A diatomita é usada em pós abrasivos e filtros, e também serve como material de isolamento térmico em substituição ao amianto.
Efeitos negativos das algas. Para o homem, as algas podem ser muito benéficas e muito prejudiciais, causar uma série de doenças, pois podem criar graves problemas associados ao envenenamento de corpos d'água, perturbação do funcionamento de estruturas hidráulicas, incrustações em navios, etc. eles gosto e cheiro desagradáveis.
Algumas algas, principalmente nos períodos de “floração”, estragam os locais reservados para o banho. Durante as tempestades, muitas macrófitas marinhas são arrancadas do substrato e jogadas na praia pelas ondas e pelo vento, cobrindo-a literalmente com sua massa apodrecida. Em suas densas acumulações, os alevinos podem ficar emaranhados. Vários tipos de algas, quando ingeridas por animais, causam intoxicações, às vezes fatais. Outros acabam sendo um desastre em estufas ou danificam as folhas das plantas.
Sem dúvida, a saúde é importante para uma pessoa. E entre as algas existem patógenos que as pessoas deveriam conhecer. Na maioria das vezes, são algas sem clorofila, como algas Prototeca. Causam prototecose, que se manifesta por lesões cutâneas e infiltrados subcutâneos; às vezes as articulações são afetadas. Encontrado em cães e gado. O combate à prototecose é difícil porque as algas são resistentes aos antibióticos. Mas ainda é detectável (anfotericina B + tetraciclina).
A silicose é possível devido à inalação de terra diatomácea. Além da influência direta das próprias algas, também atuam suas toxinas. Uma vez no corpo, causam envenenamento e até morte. Já notamos a toxicidade das algas verde-azuladas, especialmente o nocivo “florescimento” da água. “Florescimento” da água com a participação de Anabaena flos-aquae, dando consequências graves (as toxinas podem causar necrose hepática, gasteroenterite, dermatite). Existem também algas tóxicas entre Dinophyta, causando marés vermelhas (gimnodinismo na costa da Flórida).
ao 90º aniversário do Departamento de Hidrobiologia da Universidade Estadual de Moscou
O mundo das algas é tão diverso que é impossível encontrar um lugar em nosso planeta onde essas plantas sejam encontradas. As algas vivem em todos os lugares: nos oceanos, mares, rios, lagos, no solo, nas rochas, nas árvores. Mesmo na neve e nas fontes termais você pode encontrar essas plantas incríveis.
Preparamos uma série de artigos sobre as características ecológicas dessas algas.
O papel das algas na natureza é colossal. Eles são o alimento principal para muitos organismos, principalmente crustáceos com nutrição do tipo filtração. Os crustáceos, por sua vez, são consumidos pelos peixes. As algas respondem por 30 a 50% do oxigênio liberado pelas plantas (segundo diversos autores). As algas, assim como as plantas terrestres, ajudam-nos a resolver o problema do excesso de dióxido de carbono na atmosfera. Às vezes, eles se desenvolvem em quantidades tão grandes que colorem a água com cores diferentes.
Em terceiro lugar, as algas são criaturas muito bonitas. Por exemplo, as diatomáceas (diatomáceas marinhas centradas na micrografia) são um grande grupo de algas unicelulares marinhas e de água doce. Preste atenção à simetria radial, que é tomada como base na taxonomia deste grupo de algas. Eles fornecem alimento para o krill, que por sua vez alimenta peixes, baleias, pássaros e outras criaturas marinhas.
A capacidade das algas de se adaptarem a uma variedade de condições é única. Eles vivem em águas pluviais com quantidade mínima de sais, em corpos d'água salgados e supersalinos, no gelo de altas montanhas e na superfície de rochas quentes. As algas são encontradas até nas camadas superiores do solo, onde a luz solar mal penetra. Eles são os primeiros a colonizar o substrato sem vida das rochas e dos solos, criando condições para o desenvolvimento da fertilidade do solo.
As algas, como todas as plantas, sintetizam substâncias orgânicas à luz. E, ao mesmo tempo, muitos deles são capazes de viver com nutrição heterotrófica, ou seja, consumir substâncias orgânicas prontas.
Devido à sua ampla distribuição, as algas desempenham um papel importante no ciclo das substâncias na natureza. As algas dos reservatórios são o principal alimento dos organismos planctônicos, bentônicos (de fundo) e de algumas espécies de peixes.
Muitos tipos de algas (especialmente vermelhas e marrons) têm sido usadas pelos humanos como alimento há muito tempo. Ágar-ágar, alginato de sódio e alguns ácidos usados em muitas indústrias são obtidos de algas. As algas levadas para a costa são usadas há muito tempo como aditivos alimentares para animais de fazenda e aves, e depois de apodrecerem - como fertilizante para plantas.
O desenvolvimento industrial requer novas fontes de substâncias orgânicas e inorgânicas. As crescentes exigências contribuem para o cultivo intensivo de muitos tipos de algas nos mares. O homem obteve várias cepas de algas microscópicas ricas em proteínas, gorduras e carboidratos. Alguns tipos de algas são utilizados como aditivos alimentares para humanos e como ração para animais e pássaros. As algas são usadas para produzir metano a partir delas.
As algas, como o nome sugere, são plantas que vivem na água. Na botânica, o termo “algas” é usado em um sentido mais restrito, em relação às plantas com fotossíntese inferior que não possuem divisão em caules e folhas. Isto se deve ao fato de que as plantas aquáticas superiores também vivem na água.
No entanto, uma parte significativa das algas também se encontra em terra: na camada superficial e subterrânea do solo, nas rochas, nos troncos das árvores, nos edifícios e até... nos pêlos dos ursos polares que vivem em jardins zoológicos ou nos pêlos das preguiças que vivem em as florestas tropicais da América do Sul. No entanto, a vida dessas plantas está de alguma forma ligada à água.
Essas algas toleram facilmente a secagem e o congelamento e ganham vida rapidamente com a menor umidade. Assim que surge uma quantidade suficiente de umidade, a superfície dos objetos fica coberta por uma camada verde ou vermelha (dependendo da composição das espécies).
Algumas algas vivem como simbiontes dentro do corpo de alguns animais (protozoários, corais, vermes, moluscos, etc.). Existem tipos de algas encontradas no gelo (na superfície inferior ou superior) e nas fontes termais. Portanto, o termo “algas” é mais um conceito ecológico, significando uma forma de vida de organismos vegetais unidos num grupo pelo modo de vida.
As algas não possuem flores nem sementes. O corpo da alga é o talo ou talo (do grego “ Tallos" - ramo jovem, rebento) - sua estrutura é muito mais simples que a de musgos, samambaias e outras plantas terrestres; muitas vezes não há diferenciação de células em tecidos. Os esporos, os órgãos reprodutivos das algas, geralmente não possuem uma casca dura. A parede celular das algas consiste em celulose, pectina, compostos organossilícios (em diatomáceas), algina e fucina (algas marrons). Amido, glicogênio, polissacarídeos e lipídios são representados como substâncias de reserva.
Com base nas diferenças na estrutura da célula (aparelho nuclear, conjunto de pigmentos, membrana celular, substâncias de armazenamento, etc.), as algas procarióticas e eucarióticas são diferenciadas. Em procariontes (do latim " sobre» – antes, antes, em vez de e grego. " caryon" – núcleo) as células não têm um núcleo ligado à membrana. Estes incluem todas as bactérias e algas verde-azuladas (ou cianobactérias - cianobactérias). Em eucariotos (do grego " ai credo" - bom, completamente e " caryon" – núcleo) as células contêm um núcleo formado. Os eucariotos incluem todos os animais e plantas superiores, bem como algas, fungos e protozoários unicelulares e multicelulares.
As algas são agrupadas em departamentos, cujos nomes geralmente coincidem com a natureza da sua cor e, em alguns casos, com características estruturais.
Algas procarióticas (Procariota):
1. Algas verde-azuladas (Cyanophyta);
2. Algas verdes procarióticas (primárias) (Prochlorophyta).
Algas eucarióticas (Eukaryota):
1. Algas Euglena (Euglenophyta);
2. Algas dinófitas (Dinophyta);
3. Algas criptófitas (Cryptophyta);
4. Algas Raphidophyta;
5. Algas douradas (Chrysophyta);
6. Diatomáceas (Bacillariophyta);
7. Algas verde-amareladas (Xanthophyta);
8. Algas vermelhas (Rhodophyta);
9. Algas marrons (Phaeophyta);
10. Algas verdes (Chlorophyta);
11. Algas Charophyta.
Deve-se notar que a taxonomia das algas não está completamente estabelecida, por isso alguns pesquisadores utilizam uma taxonomia diferente, ligeiramente diferente da apresentada acima.
Apesar de a história do estudo das algas remontar a vários séculos, ainda não existe consenso entre os especialistas quanto à sua posição na classificação geral. Isto se aplica principalmente às algas verde-azuladas, bem como a todas as algas equipadas com órgãos de movimento - flagelos (quase todas as Euglenophyta, a maioria das Dinophyta, certas classes Xanthophyta, Chlorophyta).
As algas verdes azuladas e procarióticas são classificadas como procariontes (isto é, organismos não nucleares), uma vez que suas células não possuem um núcleo formado.
O departamento de algas verdes procarióticas (primárias) foi separado em um grupo separado recentemente (1976) após a descrição de um gênero Prochloron e uma espécie P. didemni(Lewin.). Este grupo de algas ocupa uma posição intermediária entre os procariontes - bactérias e algas verde-azuladas, por um lado, e os eucariotos (organismos nucleares) - algas verdes. São semelhantes às bactérias na ausência de núcleo formado, às bactérias azul-esverdeadas - ausência de núcleo e capacidade de fotossíntese, e às bactérias verdes - presença de clorofila “b”. Diferentes investigadores resolvem a questão da certeza sistemática deste pequeno grupo de algas de diferentes maneiras, dependendo do critério tomado como base.
Recentemente, as algas verde-azuladas Cyanophyta começaram a ser classificadas como organismos bacterianos em vez de vegetais por uma série de características (na literatura botânica o termo “algas verde-azuladas” é mais frequentemente usado, e na literatura microbiológica – “cianobactérias”). Em Cyanophyta, ao contrário dos eucariotos, não há núcleo formado, o que os aproxima de outros procariontes; a base das paredes celulares é o glicopeptídeo mureína; o processo sexual está ausente ou ocorre pelo tipo de conjugação, ou seja, fusão de protoplastos de duas células vegetativas.
As formas flageladas possuem características tanto de plantas quanto de animais, razão pela qual todas elas foram unidas em um grupo sistemático comum de “organismos flagelados” e incluídas no sistema do mundo animal. Ao contrário dos animais flagelados, as algas possuem clorofila e cromatóforos (do grego “ cromo" - cor, " primeiro" - Eu carrego). Porém, no escuro podem perder seus pigmentos, tornar-se incolores e existir absorvendo substâncias orgânicas dissolvidas em água. Algumas espécies de algas unicelulares (de Dinophyta) são capazes, como os protozoários, de capturar partículas orgânicas.
A ciência que estuda as algas é algologia(do lat. " alga" - algas marinhas, " logotipo" – ciência) – examina questões de sistemática, morfologia, fisiologia, ecologia de algas e seu significado prático. A algologia é um dos ramos da botânica e está intimamente relacionada à microbiologia e à hidrobiologia.
Na implementação do projeto, foram utilizados fundos de apoio estatal, atribuídos a título de subvenção de acordo com o despacho do Presidente da Federação Russa de 29 de março de 2013 n.º 115-rp) e com base num concurso realizado pelo Knowledge Sociedade da Rússia.
A. P. Sadchikov,
Professor da Universidade Estadual de Moscou em homenagem a M. V. Lomonosov,
Vice-presidente da Sociedade de Moscou
testadores da natureza
(http://www.moip.msu.ru)
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