O que são algas? Tipos, características e importância ecológica

As algas são organismos pertencentes ao reino Protista, juntamente com os protozoários. O reino Protista agrupa todos os organismos considerados evolutivamente inferiores, sem que haja uma descendência evolutiva entre eles. É, portanto, considerado um grupo polifilético (com indivíduos não descendendo necessariamente de um ancestral comum).

Os organismos classificados como algas são seres autótrofos, dos quais, a partir de alguns de seus filos específicos, surgiram os vegetais constituintes do reino Plantae.

Outra característica das algas é a presença de água ou pelo menos umidade em seu ciclo de vida.

Apesar da necessidade de água, as algas podem ser encontradas nos mais variados ambientes, como nos oceanos, rios e lagos e até em troncos de árvores onde se associam com outros seres para garantir a sua sobrevivência.

A ficologia é o ramo da Biologia especializado no estudo das algas.

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Algas são organismos predominantemente aquáticos, fotossintéticos, e variam de unicelulares a multicelulares. Diferem das plantas por não terem raízes, caules ou folhas verdadeiras. Exemplos incluem microalgas, como o fitoplâncton, e algas maiores, como as macroalgas ou kelps.

Elas são organismos autotróficos que faziam parte do Reino Plantae porém atualmente estão incluídos no Reino Protoctista. As algas habitantes da superfície oceânica são responsáveis por liberar cerca de 70% a 90% do oxigênio contido na atmosfera, sendo consideradas, portanto, o pulmão do mundo.

Características das algas

As algas são seres eucariontes, isto é, possuem envoltório nuclear (carioteca) - que separa o material genético dos demais componentes celulares - e compartimentalização interna através das organelas celulares.

Além da membrana plasmática, possuem parede celular formada por celulose ou outras substâncias, como ágar.

São organismos autótrofos, fotossintetizantes e clorofilados (com a clorofila A presente em todos os indivíduos). A fotossíntese é um processo endotérmico essencial. Saiba mais em Reações Exotérmicas e Endotérmicas.

Podem ser microscópicos ou macroscópicos, e unicelulares ou pluricelulares. Porém, não possuem a capacidade de formar tecidos complexos e, embora sejam fotossintetizantes, são seres avasculares.

São considerados organismos mais primitivos que os vegetais, não possuindo raiz, caule e folhas verdadeiros.

De forma geral:

• Estrutura celular: São organismos eucariontes, ou seja, possuem núcleo definido e organelas membranosas. Sua parede celular pode conter celulose, ágar ou outras substâncias.​

• Pigmentação: Todas as algas possuem clorofila A, essencial para a fotossíntese. Algumas espécies também apresentam outros pigmentos, como clorofila B, C, D, carotenóides e ficobilinas, que conferem diferentes colorações.​

• Tamanho e forma: Variam de microscópicas, como as diatomáceas, a macroscópicas, como as algas marrons gigantes conhecidas como kelps.

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Por fazerem parte de um reino polifilético, não descendendo, portanto, de um ancestral comum, as algas apresentam grandes diferenças anatômicas e estruturais, permitindo, assim, a classificação desses indivíduos em grupos ou filos diferentes.

A principal característica utilizada para a diferenciação dos tipos de algas é a presença e o tipo de pigmentos fotossintetizantes. Dessa forma, as algas podem ser classificadas em até seis grupos:

• Algas verdes (Chlorophyta): Predominantemente de água doce, possuem clorofila A e B, armazenam amido como reserva energética e têm parede celular composta por celulose.​

• Algas pardas (Phaeophyta): Encontradas principalmente em ambientes marinhos, apresentam clorofila A e C, além de pigmentos como fucoxantina, que lhes conferem a coloração marrom. Armazenam laminarina e possuem parede celular rica em algina.​

• Algas vermelhas (Rhodophyta): Também marinhas, contêm clorofila A e pigmentos como ficoeritrina, responsáveis pela cor avermelhada. Armazenam amido das florídeas e possuem parede celular com ágar ou carragenina.​

• Diatomáceas: Algas unicelulares com carapaça de sílica, conhecidas como frústulas. Possuem clorofila A e C, além de fucoxantina, e armazenam óleo como reserva energética.​

• Dinoflagelados: Unicelulares e geralmente marinhos, possuem dois flagelos que facilitam sua movimentação. Podem ser autótrofos ou heterótrofos e estão associados a fenômenos como a maré vermelha.

Veja detalhes:

Clorofíceas

Conhecidas como Algas Verdes, os indivíduos pertencentes a esse grupo podem ser unicelulares ou pluricelulares.

Podem ser encontradas tanto nos oceanos quanto nas águas doces ou, ainda, associadas a outros organismos, como os fungos, formando os liquens presentes em locais úmidos - sob superfícies como troncos de árvores - ou no interior das células de celenterados - como as zooclorelas presentes nas hidras -, estabelecendo uma relação de endossimbiose.

As Clorofíceas apresentam, predominantemente, clorofilas A e B como pigmentos fotossintetizantes, o que caracteriza a cor verde nesses organismos. Além disso, apresentam apenas celulose em sua parede celular e possuem amido como reserva energética

Ulva lactuca, o alface do mar.

Feofíceas

Chamadas de Algas Pardas ou Algas Marrons. São seres pluricelulares e flutuantes, com estruturas formadas por bolhas de ar que vão auxiliar na sua flutuação.

A parede celular das algas marrons possui celulose e algina. Esta, é utilizada comercialmente devido às suas propriedades espessantes.

Além da clorofila A, as feofíceas apresentam como pigmentos fotossintetizantes a clorofila C - caroteno e xantina -, pigmento pardo que garante a cor amarronzada desses indivíduos.

A reserva energética das algas pardas é na forma de laminarida (polissacarídeo) e óleo, como o manitol.

Sargassum sp. Gênero de alga marrom

Rodofíceas

Conhecidas também como Algas Vermelhas. São organismos multicelulares encontrados em águas doces e salgadas ou em associação com fungos, formando os liquens.

Possuem como pigmentos fotossintetizantes a clorofila A e D, mas, principalmente, carotenóides, xantofilas, ficoeritrina e ficocianina - que garantem a coloração avermelhada dessas algas.

Possuem ágar, celulose, carragenina e carbonato de cálcio (CaCO3) como componente da parede celular, deixando o organismo mais rígido, o que auxilia na manutenção dos recifes de corais que ficam mais resistentes à força das ondas.

Comercialmente, as algas vermelhas são utilizadas na produção de ágar para solidificar soluções, carragenina para estabilizar emulsão ou, ainda, na gastronomia japonesa para encapar alimentos como sushis.

Possuem como reserva energética um tipo diferente de amido, chamado de amido das floríceas, que se assemelha muito ao glicogênio encontrado nos animais e fungos.

Laurencia, um tipo de alga vermelha

Diatomáceas

São algas unicelulares, microscópicas e aquáticas. Muitas diatomáceas auxiliam na formação do fitoplâncton, que é a base da cadeia alimentar aquática.

A principal característica das diatomáceas é a presença de uma carapaça porosa e brilhante chamada de frústula e composta por sílica.

Possuem, predominantemente, clorofila A e C, mas também possuem caroteno e fucoxantina como pigmentos fotossintetizantes.

A reserva energética das diatomáceas é na forma de óleos.

Diatomáceas marinhas

Crisofíceas

Chamadas de Algas Douradas, são muitas vezes confundidas com as diatomáceas, pois possuem os mesmos pigmentos fotossintetizantes, além da reserva energética na forma de óleos e crisolaminarina.

Euglenóide

São algas unicelulares flageladas, sem parede celular (as vezes composta por uma fina camada, chamada de película) e com estruturas específicas no interior celular:

• Ocelo: estrutura pigmentada com função de percepção da luz, o que auxilia no deslocamento da alga para locais onde possa maximizar sua capacidade fotossintetizante.

• Cloroplastos: organela composta por clorofila que é responsável pelos processos de fotossíntese em eucariontes e está presente em todas as algas.

• Vacúolo Contrátil ou Pulsátil: estruturas relacionadas ao controle osmótico que controla a saída do excesso de água, de acordo com o meio em que a alga se encontra.

Os euglenóides podem ser autótrofos quando possuem cloroplastos para realizar a fotossíntese e estão em condições favoráveis. Ou, ainda, podem ser heterotróficos quando não possuem cloroplastos ou estão em locais de ausência de luz. A alimentação ocorre através da absorção de partículas nutritivas presentes no meio, através da fagocitose.

A reserva energética dos euglenóides é na forma de um polissacarídeo chamado paramilo.

Estrutura de um euglenóide, mostrando o núcleo celular (rosa), cloroplastos (verde), ocelo (vermelho) e o vacúolo contrátil (azul).

Dinoflagelados

Organismos unicelulares e, predominantemente, marinhos. Também compõem o fitoplâncton e são chamados de pirrófitas.

Possuem dois flagelos em sua estrutura celular que garantem movimentação através de rodopios. Também possuem uma carapaça composta por sílica - chamada de lórica - que garante proteção ao organismo.

A reserva energética dos dinoflagelados é na forma de amido e sua forma de nutrição pode ser heterotrófica através de fagocitose ou, então, esses organismos podem ser autótrofos fotossintetizantes.

Dinophysis acuminata, um tipo de dinoflagelado

Os dinoflagelados estão relacionados a associações como as zooxantelas e a fenômenos ambientais como a maré vermelha.

• Zooxantelas: endossimbiose entre os dinoflagelados e outros animais como moluscos, celenterados e crustáceos.

• Maré vermelha: aumento da população de dinoflagelados no mar que apresenta grande impacto ambiental, pois esses indivíduos produzem substâncias tóxicas que, em elevadas concentrações, podem ocasionar mortes de peixes e outros animais.

Maré Vermelha

Cianobactérias

Embora sejam também conhecidas como Algas Azuis, as cianobactérias não fazem parte do reino Protista, mas sim do domínio Bacteria. A única semelhança que possuem com as algas protistas é a capacidade fotossintetizante e o habitat marinho.

As cianobactérias - ou algas azuis - são seres procariontes (não possuem envoltório nuclear e organelas membranosas) e unicelulares, enquanto que as algas protistas são seres eucariontes que podem apresentar indivíduos multicelulares.

Fitoplâncton

Conjunto de organismos aquáticos microscópicos e fotossintetizantes que vivem dispersos, flutuando pelos oceanos. Entre os organismos que constituem o fitoplâncton, têm-se as algas diatomáceas, dinoflagelados e até as cianobactérias.

A importância do fitoplâncton está relacionada à sua capacidade fotossintetizante, sendo o principal emissor de oxigênio na atmosfera. Outra importância é que por serem organismos fotossintetizantes (produtores), os fitoplâncton formam a base da cadeia alimentar no ambiente marinho.

Formação de fitoplâncton bioluminescente

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As algas habitam uma variedade de ambientes, desde oceanos e rios até locais terrestres úmidos. No meio aquático, formam comunidades como o fitoplâncton, que flutua livremente e é essencial para a produção de oxigênio e como base das cadeias alimentares. Outra comunidade importante é o fitobento, composto por algas fixas em substratos submersos.​

Importância ecológica e econômica das algas

• Produção de oxigênio: As algas são responsáveis por uma parcela significativa do oxigênio atmosférico, vital para a sobrevivência de diversas formas de vida.​

• Base da cadeia alimentar: Servem de alimento para inúmeros organismos aquáticos, sustentando ecossistemas inteiros.​

• Uso industrial: Algas são utilizadas na produção de alimentos, cosméticos, fertilizantes e medicamentos. Substâncias como ágar e carragenina, extraídas de algas vermelhas, são empregadas como espessantes e estabilizantes na indústria alimentícia.​

• Biocombustíveis: Pesquisas indicam o potencial das algas na produção de biocombustíveis sustentáveis, oferecendo alternativas energéticas renováveis.​

As algas podem apresentar um ciclo de vida sexuado, marcado pela reprodução sexuada que garante variabilidade genética, ou ciclo de vida assexuado, quando o organismo se reproduz assexuadamente, gerando descendentes idênticos (sem variação genética).

A reprodução assexuada pode apresentar variação quando analisada em algas unicelulares ou multicelulares.

• Algas unicelulares: se dividem por divisão binária, onde uma célula se parte por divisão binária (mitose), gerando dois indivíduos idênticos em material genético.

• Algas pluricelulares: produzem estruturas especializadas na reprodução, mesmo que assexuada. Essas estruturas são responsáveis pela formação de células flageladas - chamadas de zoósporos - que serão liberadas para o ambiente e, em condições favoráveis, irão se desenvolver em novos indivíduos idênticos. Esse tipo de reprodução é chamado de zoosporia.

Outra forma de reprodução assexuada das algas pluricelulares é através da fragmentação, quando um talo adulto de uma alga se desprende e, a partir dele, se forma um novo indivíduo idêntico ao organismo inicial.

A reprodução sexuada também pode sofrer variação de um indivíduo unicelular para um indivíduo multicelular:

Algas unicelulares

A reprodução sexuada pode ocorrer através da fusão de dois indivíduos adultos haplóides (n), trocando assim seus materiais genéticos e gerando um indivíduo diplóide (2n) - chamado de zigoto - que, quando envolvido por um envoltório específico, é conhecido como zigósporo. Após a formação do zigósporo diplóide (2n), a célula passa por um processo de divisão meiótica, gerando assim quatro indivíduos haplóides (n) idênticos.

Algas multicelulares

A reprodução sexuada ocorre através do processo de alternância de geração. Nesse processo, o indivíduo pode apresentar um esporófito diplóide (2n) que, no talo da alga (estrutura semelhante ao caule), formam, através de divisões meióticas, estruturas flageladas especializadas em reprodução - chamadas esporos - que são haplóides (n). 

Os esporos irão se movimentar no meio em que a alga se encontra até encontrarem condições favoráveis para se desenvolverem em gametófitos haplóides (n). Os gametófitos irão formar, através de divisões mitóticas, células chamadas de gametas, que são haplóides (n) e flageladas. Dois gametas haplóides podem se fundir e gerar uma nova célula, chamada de zigoto e que é diplóide (2n). Esse zigoto pode se desenvolver, gerando um esporófito diplóide (2n) e reiniciando o ciclo.

• As algas são indivíduos incluídos no Reino Protoctista;

• São seres autotróficos fotossintetizantes, avasculares, eucariontes, uni ou pluricelulares;

• As algas são organismos de grande importância ecológica já que são responsáveis por liberar até 90% do oxigênio para a atmosfera;

• As algas podem se reproduzir de maneira sexuada ou assexuada;

• Todas as espécies apresentam a clorofila A como pigmento sintetizante, porém algumas espécies podem apresentar outro pigmento sintetizante além deste;

• As algas, mesmo as pluricelulares, não possuem tecidos especializados.

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