Algas Classificação, caracterização e relevância

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Algas: classificação, caracterização e relevância.
O termo alga inclui organismos de linhagens filogenéticas completamente
diferentes, esses organismos não são necessariamente semelhantes entre si e
nem sempre possuem origem evolutiva próxima. Mas a ciência que estuda as
algas, a ficologia considerada as algas como sendo organismos talófitos ou seja,
não são diferenciados em raízes, caules e folhas, fotossintetizantes que possuem
em comum o pigmento clorofila a e, com raras exceções, não apresentam um
envoltório de células estéreis nas células reprodutivas.
A classificação dos organismos considerados algas é um tanto confusa.
Tradicionalmente, a diferenciação dos organismos foi baseada na coloração dos
talos verdes, vermelhos ou marrons, como resultado da combinação dos
pigmentos fotossintetizantes contidos em seus plastos (clorofilas e pigmentos
acessórios, como carotenóides, ficobilinas e xantofilas que mascaram a cor verde
das clorofilas), e nas características morfológicas e anatômicas. As classificações
têm sofrido alterações com advento da aplicação de ferramentas moleculares,
embora grande parte da classificação tenha sido mantida e corroborada por esta
técnica. Entretanto, foi evidenciada a existência de agrupamentos
filogeneticamente não relacionados e que tiveram que ser realocados em grupos
taxonômicos distintos, ou em novos grupos criados para acomodar organismos de
origens filogenéticas diferentes. Durante muitos anos algumas classificações
bastante aceitas por muitos estudiosos posicionavam a maioria dos grupos de
algas (exceto as algas cianofíceas) no Reino Protistas, por exemplo o sistema de
classificação de cinco reinos. Os protistas reúnem os eucariontes que não
pertencem ao grupo das plantas, fungos ou animais; as classificações atuais
baseadas em DNA indicaram que os protistas não formavam um grupo com
origem em comum (monofilético), sendo assim não poderia ser aceito
taxonomicamente; os seres do antigo Reino Protista foram redistribuídos em
diferentes supergrupos dentro do Domíno Eukarya. Mas para facilitar o estudo
desses diferentes grupos, algumas literaturas trazem as algas como protistas
fotossintetizantes. As algas do grupo protista tiveram origem em eventos de
endossimbiose primária ou secundária, podendo apresentar todos os tipos de
clorofila conhecidos. Os protistas não fotossintetizantes estudados juntamente
com as algas são seres filogeneticamente próximos aos organismos que fizeram
endossimbiose no passado, ou são derivados de grupos fotossintetizantes que
perderam a capacidade de realizar fotossíntese.
Abordaremos aqui as algas classificadas no Domínio de seres procarióticos, que
inclui as cianobactérias e as algas do Domínio de seres eucarióticas, os protistas
autótrofos (fotossintetizantes). Entre elas temos os seres euglenóides, as algas
Criptófitas (Cryptophyta), Haptófitas (Haptophyta), os Dinoflagelados, o super
grupo Estramenópilos (formado pelas as algas Diatomáceas (Bacillariophyceae),
as algas douradas (Chrysophyceae) e as algas pardas (Phaeophyceae), e o as
algas do super grupo correlacionado com as Plantas (são elas rodófitas ou algas
vermelhas (Rhodophyta) e algas verdes (Chlorophyta, Ulvophyceae e
Charophyta).
As algas podem ser encontradas em diversos tipos de hábitats e podem variar
desde indivíduos unicelulares microscópicos, que formam o fitoplâncton:
comunidade formada por microalgas que vivem livres na coluna d’água, elas são
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conhecidas como Micro Algas. As algas de formas multicelulares podem
apresentar a organização do talo mais complexas, grande parte delas são
caracterizadas como Macro Algas e algumas podem atingir 60 m de comprimento,
como as algas pardas do gênero Macrocystis, grupo de algas que juntamente com
outros organismos forma as verdadeiras florestas marinhas, também conhecidas
como “kelps”.
As cianobactérias ou algas azuis, inclui representantes que muitas vezes
apresentam coloração azul. No entanto, podem ser esverdeadas, avermelhadas ou
enegrecidas. São organismos procarióticos, como as bactérias, possuem a clorofila
a, entre as ficobiliproteínas que são pigmentos acessórios e reserva de nitrogênio
a ficocianina,é uma das mais evidentes, o glicogênio é sua substância de reserva e
elas possuem mucopolissacarídeos presente na bainha de mucilagem com
ausência de flagelos.
A algas euglenóides se caracterizam por serem unicelulares; com cloroplastos
originados de simbiose com algas verdes; plastos com pirenóide; possuírem dois
flagelos apicais, um estigma fotorreceptor; e só sua reprodução assexuada é
conhecida.
As algas criptófitas se caracterizam por serem unicelulares, possuírem dois
flagelos desiguais e pinados, são produtores importantes resistentes à
sazonalidade.
As algas haptófitas são unicelulares; com dois flagelos desiguais pinados; são
produtores importantes resistentes à sazonalidade.
Já os dinoflagelados também são unicelulares; têm dois flagelos em sulcos
(flagelos: longitudinal e transversal) ou flagelos ausentes, são causadores da
maré vermelha.
As diatomáceas também são unicelulares ou coloniais; com ausência de flagelos
ou apenas um nos gametas masculinos; sua reprodução assexuada gera
diminuição do tamanho celular e obriga a realização de reprodução sexuada. Elas
são imóveis ou quando se movem é através de secreção de mucilagem. Possuem
um tipo de parede celular impregnada de com sílica.
O último grupo tratado é o das algas douradas que são unicelulares ou coloniais;
com ausência de flagelos ausentes; reprodução assexuada é predominante; elas
causam florações em águas de abastecimento gerando as chamadas marés
marrons.
As algas podem ser encontradas em diversos tipos de hábitats, ocorrendo em
ambientes de água doce e salgada, sobre troncos de árvores, rochas, desertos,
superfície de neves e geleiras, e fontes termais. Os grupos de microalgas
abordados no presente capítulo formam o fitoplâncton, comunidade formada por
microalgas que vivem livres na coluna d’água de extrema relevância ecológica,
pois são a base da cadeia alimentar dos ecossistemas aquáticos, uma vez que
servem de alimentação a organismos maiores.
As algas pardas (Phaeophyceae) também conhecidas como algas marrons,
segundo a classificação atual fazem parte do super grupo Estramenópilos
juntamente com os oomicetos (tipos de fungos), as algas diatomáceas, e as algas
douradas, formando um grupo monofilético que compartilham um ancestral em
comum e apresentam como principal característica comum a presença de dois
flagelos, um liso e outro plumoso. Cerca de 1.500 espécies de algas pardas são
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conhecidas atualmente. Esse grupo de algas com exceção de três gêneros muito
raros que ocorrem água doce; elas são predominantes nos mares das regiões
temperadas frias e polares. Nos mares tropicais, as algas pardas apresentam um
número reduzido de espécies, mas podem acumular grande quantidade de
biomassa. Em certas regiões, essas algas podem formar imensas massas
flutuantes, como por exemplo no “Mar de Sargaços”, ao nordeste das ilhas
caribenhas e as “florestas marinhas de kelps” da costa acidentada da Nova
Zelândia; servindo como alimento ou hábitat para toda uma comunidade
biológica.
Não há registros de representantes unicelulares no grupo de algas pardas. Seus
tamanhos podem variar de poucos milímetros, podendo chegar a mais de 60
metros de comprimento, os “kelps” são considerados populações de algas
gigantes.
Quanto a organização da morfologia do talo, as algas pardas podem apresentar
diferentes tipos de talo, entre eles o filamentoso simples, o filamentoso ramificado
e o parenquimatoso.As formas parenquimatosas podem ter o talo diferenciado
numa parte com função de fixação da alga ao substrato ou o apressório, outra
parte formando uma haste de sustentação, conhecida como estipe e sobre a
estipe a parte conhecida como lâmina, formada por diversas camadas de células,
como é o caso dos kelps e de Sargassum, um gênero muito comum em mares
tropicais.
As paredes celulares das algas pardas são constituídas de celulose e uma matriz
mucilaginosa de ácido algínico, também conhecido como alginato, essa substância
têm a função de fornecer flexibilidade e resistência, ajudando a reduzir a
dessecação durante a exposição nos períodos de maré baixa. Em algumas
espécies acontece o deposito de carbonato de cálcio nas paredes celulares, como
em algumas espécies de Padina.
Quanto aos pigmentos as algas pardas caracterizam-se por possuir além da
clorofila a, as clorofilas c1 e c2. Entre os carotenos, o mais comum é o β-caroteno,
enquanto que entre as xantofilas, a mais freqüente é a fucoxantina, um pigmento
marrom que é parcialmente responsável pela cor parda dessas algas. O material
de reserva das algas pardas é a laminarina, um tipo de polímero de origem da
glicose e o manitol tipo de álcool, que ficam depositados nos vacúolos. Alguns
gêneros formam vesículas gasosas para flutuação, como por exemplo o
Sargassum.
Dentro do grupo de plantas e algas correlacionadas temos as algas vermelhas
(Rhodophyta). São conhecidas atualmente cerca de 6.000 espécies de rodófitas
(algas vermelhas). Esse grupo caracteriza-se por habitar ambiente marinho
bentônicos, sendo predominantes nos mares tropicais, mas existem algumas
espécies de água doce. Em ambientes marinhos, elas ocupam desde a zona
superior da região entremarés até grandes profundidades, havendo registros de
algas coralináceas crostosas com mais de 250 metros de profundidade, com pouca
quantidade de luz disponível. Isso se deve ao fato de as rodofíceas possuírem
pigmentos fotossintetizantes capazes de absorver a luz com menores
comprimentos de onda.
 Estruturalmente esse grupo de alga pode se apresentar com talo mais
complexo, visto que, apenas poucas espécies desse grupo são unicelulares e
microscópicas. As algas vermelhas são quase sempre filamentosas, mas os
filamentos podem se agregar, formando uma estrutura pseudoparenquimatosa ou
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até mesmo em forma de lamina (laminar). Poucos representantes são laminares,
como por exemplo Porphyra.
Os cloroplastos das algas vermelhas possuem apenas clorofila a, apresentando
também o pigmento acessório ficobilina, que muitas vezes pode mascarar a
coloração verde da clorofila tornando a alga vermelha. As ficobilinas (ficoeritrina,
ficocianina e aloficocianina) também são responsáveis pela capacidade de
absorção de luz em águas profundas. As condições abióticas do meio onde vivem
também podem ocasionar alterações nos padrões de cores, como por exemplo, a
falta de certos nutrientes na coluna d’água pode fazer com que certas rodofíceas
fiquem com a coloração amarelada. É comum, também, algumas algas vermelhas
serem verdes ou marrons, em todo o talo ou apenas em certas porções, isso pode
ser observado na Figura 3, onde parte do talo da alga aparece com coloração
esverdeada.
Pelo fato de possuírem apenas clorofila a e terem como reserva de carboidrato o
amido das florídeas (molécula semelhante ao glicogênio), associa-se a origem
destes cloroplastos à endossimbiose com cianobactérias.
O material de reserva das algas vermelhas é um composto que possui
propriedades intermediárias entre o amido (que é o produto de reserva das
plantas) e o glicogênio (reserva alimentar dos fungos, bactérias e de muitos
organismos não-vegetais) chamado de amido das florídeas e fica armazenado no
citoplasma. A parede celular é constituída de celulose e uma camada externa de
mucilagem, que pode ser galactanas (como o ágar ou e a carragenana). Algumas
espécies depositam carbonato de cálcio em suas paredes celulares, o que lhes
conferem um aspecto rígido, por isso algumas são chamadas de algas
coralináceas.
Algumas algas vermelhas pode apresentar uma grande relevância econômica, pois
as carrogenanas e os ágares, retirados de sua parede celular, são utilizados como
meios de cultura, espessantes, geleificantes e base para produção de cosméticos.
Também são muito comercializadas e consumidas como vegetais no Oriente, como
por exemplo o gênero Porphyra spp. Conhecida popularmente por “nori”, ela é
usada principalmente no preparo do sushi.
As algas verdes juntamente com as briófitas, as pteridófitas e as plantas com
sementes formam uma linhagem filogenética que inclui organismos eucarióticos
com um ancestral em comum (monofilético) que compartilham evidências
moleculares e estruturais como a presença da clorofila a e b e armazenamento de
amido como substância de reserva. Alguns autores propõem que essa linhagem
seja chamada como um todo de “Viridófitas” que significa literalmente “plantas
verdes”. Essa linhagem inclui praticamente todos os tipos de morfologia
vegetativa, de organismos unicelulares até as complexas plantas terrestres, e
talvez, graças a essa grande diversidade de formas, foi a única linhagem dentro
das algas a colonizar com sucesso o ambiente terrestre.
 São conhecidas cerca de 17.000 espécies de algas verdes ou clorófitas sendo
muitas delas unicelulares. As algas verdes estão presentes em ambientes
marinhos, mas a maioria encontra-se em águas continentais (água doce), sendo
que algas verdes de ambiente doce são geralmente unicelulares, podendo
também habitar troncos de árvores, solos, rochas, superfícies de neve e viver em
simbiose com fungos (líquens), protozoários, hidras, esponjas e outros animais.
Os talos das algas verdes multicelulares podem ser filamentosos, foliáceos
(parenquimatosos), cenocíticos ou crostosos (Figura 6). Alguns gêneros de algas
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verdes multicelulares podem ter a forma pinada, foliácea ou de cacho-de-uva,
como Caulerpa. As paredes celulares da maioria das algas verdes são formadas
por celulose e polissacarídeos não celulósicos. Em certos casos pode ocorrer o
depósito de carbonato de cálcio nas paredes celulares.
Clorofila a e b, carotenos e xantofilas são os pigmentos encontrados nas clorófitas.
A reserva é o amido, que fica armazenado dentro dos cloroplastos, diferindo das
outras algas eucariontes.
Nas clorofíceas ocorre reprodução vegetativa, espórica e gamética. A reprodução
vegetativa ocorre por divisão celular simples ou fragmentação, podem se
reproduzir pela formação de esporos, do tipo zoósporos ou aplanósporos.
As clorófitas assemelham-se às plantas terrestres em várias características
importantes como presença de clorofila a e b, amido como material de reserva
armazenado dentro dos cloroplastos e muitos aspectos bioquímicos e
ultraestruturais. Estas semelhanças, entre outras, levam a crer que este grupo de
algas deu origem aos vegetais terrestres.
 
Referencias:
Lee, R.E. 1989. Phycology. 2nd Ed. Cambridge University Press, Cambridge.
Judd, W.S.; Campbell, C.S.; Kellog, E.A., Stevens, P.F., Donoghue, M.J. 2009.
Sistemática Vegetal – Um enfoque filogenético. 3ª ed. Editora Artmed, Porto
Alegre.
Oliveira, E.C. 2003. Introdução à biologia vegetal. 2a ed. EDUSP, São Paulo.
Raven, P.H.; Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2014. Biologia Vegetal. 8a ed. Editora
Guanabara Koogan S.A., Rio de Janeiro.
Reviers, B. de. 2006. Biologia e Filogenia das Algas. 1ª ed. Editora Artmed,
Porto Alegre.
Sadava, D., H.C. Heller, G.H. Orians, W.K. Purves & D.M. Hillis. 2009. Vida. A
ciência da biologia. Vol. 2. Artmed, Porto Alegre
Exercício 1:
As algas desempenham um papel ecológico importante como produtores
primários dos ecossistemas onde ocorrem, sendo provavelmente responsáveispor
mais de 50% do total da produção primária de todo o planeta. O fato de serem
clorofilados, não implica que sejam verdes. Encontre a resposta que justifica essa
afirmação.
A)
Pois, além da clorofila, possuem outros pigmentos vermelhos.
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B)
 Pois, além da clorofila, possuem outros pigmentos que podem mascarar a
presença da clorofila, apresentando-se vermelha, azul, marrom ou negra.
 
C)
 Pois, além da clorofila, possuem outros pigmentos que podem mascarar a
presença da clorofila, como as antocianinas.
D)
 Pois, além da clorofila, possuem outros pigmentos que podem mascarar a
presença da clorofila, como as cianinas que tornam as algas azuis.
 
E)
 Pois, além da clorofila, possuem outros pigmentos que podem mascarar a
presença da clorofila, como o licopeno que torna as algas vermelhas.
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Exercício 2:
Complete a lacuna:
As algas ________________também conhecidas como
algas_________________, segundo a classificação atual fazem parte do super
grupo Estramenópilos juntamente com os oomicetos (tipos de fungos), as algas
diatomáceas, e as algas douradas, formando um grupo monofilético que
compartilham um ancestral em comum e apresentam como principal característica
comum a presença de dois flagelos, um liso e outro plumoso.
A)
pardas, marrons
B)
vermelhas, rodófitas
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C)
rodófitas, verdes
D)
verdes, clorofitas
E)
azul, marrons
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