Hvad Er Alger?

{h1}

Alger er en forskelligartet gruppe vandorganismer, der har evnen til at udføre fotosyntese. Der findes en stor og varieret verden af ​​alger, som ikke kun hjælper os, men er kritiske for vores eksistens.

Alger er en forskelligartet gruppe vandorganismer, der har evnen til at udføre fotosyntese. Visse alger er kendt for de fleste mennesker; f.eks. tang (såsom kelp eller phytoplankton), damskum eller algblomstrer i søer. Der eksisterer dog en stor og varieret algerverden, som ikke kun hjælper os, men er kritisk for vores eksistens.

Definition

Udtrykket "alger" dækker mange forskellige organismer, der er i stand til at producere ilt gennem fotosyntese (processen med at høste lysenergi fra solen til dannelse af kulhydrater). Disse organismer er ikke nødvendigvis nært beslægtede. Men visse funktioner forener dem, mens de adskiller dem fra den anden større gruppe fotosyntetiske organismer: landplanterne.

Primært er alger ikke stærkt differentierede i den måde planterne er ifølge ifølge forfatterne af "Alger: Anatomi, Biokemi og Bioteknologi, 2. udgave". (CRC Press, 2014). Det vil sige at de mangler sande rødder, stilke og blade og et vaskulært system til at cirkulere vand og næringsstoffer gennem deres kroppe. For det andet er mange alger unicellulære, ifølge en 2014-artikel offentliggjort i tidsskriftet Current Biology. De forekommer også i forskellige former og størrelser. De kan eksistere som enkeltmikroskopiske celler; de kan være makroskopiske og multicellulære; bor i kolonier eller tage et bladagtigt udseende som i tilfælde af tang som kæmpe kelp. Picoplankton er mellem 0,2 og 2 mikrometer i diameter, mens kanten af ​​gigantiske kelp er så store som 60 meter lange. Endelig findes alger i en række vandlevende levesteder, både ferskvand og saltvand.

I kraft af disse egenskaber indbefatter det generelle udtryk "alger" prokaryote organismer - cyanobakterier, også kendt som blågrønne alger - såvel som eukaryote organismer (alle andre algerarter). "Siden" alger "ikke udgør en naturlig gruppe, der er steget fra en fælles forfader, herunder cyanobakterier i den uformelle gruppe, er alger" almindelige ", siger Linda Graham, professor i botanik ved University of Wisconsin-Madison. "Udtrykket" eukaryotiske alger "udelukker cyanobakterier." Det er også interessant at bemærke, at chloroplaster, som er stedet for fotosyntese i jordplanter, er tilpassede former for cyanobakterier. Disse tidlige cyanobakterier blev opslugt af primitive planter celler engang i den sene proterozoiske, eller i den tidlige Cambrian periode, ifølge University of California Museum of Paleontology.

(Prokaryoter omfatter bakterier og arkæer. De er enklere organismer uden en organiseret cellestruktur, og deres DNA flyder frit som en sammenflettet masse i cytoplasma. På den anden side er eukaryoter alle andre levende organismer: protister, planter, svampe Hvad er protister? og dyr. Deres celler er mere organiserede. De har strukturer kaldet organeller til at udføre en række cellulære funktioner, og deres DNA er anbragt i et centralt rum kaldet kernen.)

Generelle egenskaber

Habitat

De fleste alger lever i vandlevende levesteder (Current Biology, 2014). Endnu er ordet "akvatisk" næsten begrænset i dets evne til at omfatte mangfoldigheden af ​​disse levesteder. Disse organismer kan trives i ferskvands søer eller i saltvandshav. De kan også udholde en række temperaturer, ilt eller kuldioxid koncentrationer, surhed og turbiditet. For eksempel findes kæmpe kelp mere end 200 meter under isbjælken ifølge "Alger", mens de unicellulære grønne algerarter Dunaliella salina findes i meget salte eller hypersaline miljøer som Det Døde Hav, ifølge en 2005 anmeldelse artikel offentliggjort i tidsskriftet Saline Systems. Frie flydende, mest ensartede alger, der lever i belyste vandområder, er kendt som planktoniske. De, der klæber til overflader, er kendt som bentiske alger. Sådanne alger vokser på mudder, sten, andre alger og planter eller dyr, ifølge "Alger."

Alger kan også overleve på land. Nogle uventede steder, hvor de vokser, er træstammer, dyrepels, snebanker, varme kilder (ifølge Alger) og i jord, herunder ørkenskorpen (Current Biology, 2014).

For det meste lever alger uafhængigt i deres forskellige vækstformer (enkeltceller, kolonier osv.), Men de kan også danne symbiotiske relationer med en række ikke-fotosyntetiske organismer, herunder ciliater, svampe, bløddyr og svampe (som lavener). En af fordelene ved sådanne forhold er, at de gør det muligt for alger at udvide deres habitats horisonter.

Ernæring

Alger er som regel i stand til fotosyntese og producerer deres egen næring ved at bruge lysenergi fra sol og kuldioxid for at generere kulhydrater og ilt. Med andre ord er de fleste alger autotrofer eller mere specifikt fotoautotrofer (afspejler deres brug af lysenergi til dannelse af næringsstoffer).

Der findes dog visse algartarter, der kun skal indhente deres ernæring fra eksterne kilder; det vil sige, de er heterotrofiske. Sådanne arter anvender en række heterotrofe strategier til at erhverve næringsstoffer fra organiske materialer (carbonholdige forbindelser som kulhydrater, proteiner og fedtstoffer). Osmotrofi er absorptionen af ​​opløste stoffer, og fagotrofi involverer at opsluge bakterier eller andet sådant bytte. Andre alger, kendt som auxotrofer, behøver kun at erhverve vigtige vitaminer som B12komplekse eller fedtsyrer (ifølge "Alger").

Ifølge forfatterne af "Alger" er det almindeligt accepteret, at algerne ernæringsstrategier findes på et spektrum, der kombinerer fotoautotrofi og heterotrofi. Denne evne er kendt som mixotrofi.

Reproduktion

Alger er i stand til at reproducere gennem aseksuelle eller vegetative metoder og via seksuel reproduktion.

Ifølge forfatterne af "Alger" involverer aseksuel reproduktion produktion af en bevægelig spore, mens vegetative metoder indbefatter simpel celledeling (mitose) for at producere identiske afkom og fragmentering af en koloni. Seksuel reproduktion indebærer forening af gameter (produceret individuelt i hver forælder gennem meioser).

En alger blomstrer i North Carolina, en region i landet, der er udstyret til bred algervækst.

En alger blomstrer i North Carolina, en region i landet, der er udstyret til bred algervækst.

Kredit: Ildar Sagdejevs retfærdighed via PNNL

Klassifikation

Cyanobakterier

Disse kaldes også blågrønne alger. Selv om de er i stand til at udføre iltproducerende fotosyntese og lever i mange af de samme miljøer som eukaryotiske alger, er cyanobakterier gram-negative bakterier og er derfor prokaryoter. De er også i stand til selvstændigt at udføre nitrogenfiksering, processen med at omdanne atmosfærisk nitrogen til anvendelige former af elementet, såsom ammoniak.

Forsætningen "cyano" betyder blå. Disse bakterier har pigmenter, der absorberer specifikke bølgelængder af lys og giver dem deres karakteristiske farver. Mange cyanobakterier har det blå pigment phycocyanin, et lyshøstende pigment (det absorberer røde bølgelængder af lys). Cyanobakterier har alle en form for det grønne pigment chlorophyll, som er ansvarlig for at høste lysenergi under fotosyntetiske processer (Current Biology, 2014). Nogle andre har også det røde pigment phycoerythrin, som absorberer lys med den grønne region og giver bakterierne en lyserød eller rød farve.

Eukaryotiske alger

De eukaryote alger er polyphyletiske, hvilket betyder, at de ikke udviklede sig fra en enkelt fælles forfader. Dette er tydeligt demonstreret i vores nuværende forståelse af livets træ - et stamtræ af alle levende organismer organiseret af deres forskellige evolutionære relationer. Eukaryotiske alger findes fordelt mellem mange forskellige grupper, eller store grene af træet.

I en 2014 reviewartikel, der blev offentliggjort i tidsskriftet Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, skrev forfatter Fabien Burkilists fem supergrupper af eukaryote organismer: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida og SAR (som omfatter tre grupper, Stramenopiles, Alveolata og Rhizaria).

Archaeplastida omfatter planter og en række fotosyntetiske algerarter som chlorophytes (en delmængde af grønne alger), charophytes (primært ferskvandsgrønalger) og glaucocystophytes (unicellular ferskvandsalger). Chlorophytter er de grønne alger, der almindeligvis danner lichenpartnerskaber med svampe.

Dinoflagellater findes inden for Alveolata. Disse er primært encellulære marine og ferskvandsorganismer. Mange dinoflagellater har mistet deres plastider - fotosyntesens sted - gennem udviklingen og er phagotropiske eller lever som parasitter. Endnu andre algerarter findes fordelt blandt Alveolata, Excavata, Rhizaria og Chromista (Current Biology, 2014).

Betydning

Sandsynligvis det vigtigste bidrag fra alger til vores miljø og trivsel er dannelsen af ​​ilt gennem fotosyntese. "Alger er uundværlige, fordi de producerer omkring halvdelen ilt i Jordens atmosfære," fortalte Graham WordsSideKick.com.

Ifølge en 2010 anmeldelse artikel offentliggjort i tidsskriftet Biofuels, er petroleum delvist afledt af gamle alger indskud. "Nogle meget gamle olieindskud tilskrives cyanobakterier, selv om producenternes identitet stadig er usikker," sagde Graham. "Yngre olieindskud opstod sandsynligvis fra eukaryotiske marine grønne alger, coccolithophorider og andre mikroskopiske marine fytoplankton." Disse olieindskud er en begrænset ressource og sænker langsomt med menneskelig brug. Som følge heraf ser forskerne på fornyelige alternativer.

Algalbiobrændstoffer er en lovende erstatning for fossile brændstoffer. Alle alger har evnen til at producere energirige olier, og flere mikroalgiske arter akkumulerer naturligt højt indhold af olie i deres tørre masse. Desuden findes alger i forskellige habitater og kan reproducere hurtigt. De bruger også kuldioxid effektivt. "Alger hjælper med at holde atmosfæriske kuldioxidniveauer stabile ved at lagre [gassen] i organiske materialer, der omfatter olieaflejringer og uorganiske carbonat-klipper," siger Graham. Grønalger, diatomer og cyanobakterier er kun nogle af de mikroalgiske arter, der betragtes som gode kandidater til produktion af biobrændstoffer (Biobrændstoffer, 2010).

Alger blomstrer

Alger, i form af algeblomster, får en dårlig rap for at skabe giftige forhold i hav og søer. "Algal blomstrer" refererer til den voldsomme vækst af visse mikroalger, hvilket igen fører til produktion af toksiner, forstyrrelse af de naturlige akvatiske økosystemer og øger omkostningerne ved vandbehandlinger, ifølge Environmental Protection Agency (EPA). Blomsterne tager farverne på algerne inde i dem. Graham siger, at de vigtigste toksinproducenter i oceaner er visse dinoflagellater og diatomer. I ferskvand er cyanobakterier de vigtigste toksinproducenter, men nogle eukaryotiske alger medfører også problemer. Under naturlige forhold bemærker Graham, at alger bruger toksinerne til at beskytte sig mod at blive spist af små dyr og kun brug for en lille mængde for at beskytte sig selv.

Hovedårsagen til algblomstrer er et fænomen kaldet næringsstofforurening.Med forurening af næringsstoffer er der et overskud af nitrogen og fosfor, som kan presse alger mod uhindret vækst. Fænomenet er forårsaget af en række menneskelige aktiviteter. Gødningene, som vi bruger i landbrug og husdyrgødning, er rige på kvælstof, mens ukorrekt behandlet spildevand er højt i både kvælstof og fosfor, ifølge ØPA.

"Det er en fælles samfundsmæssig opfattelse, at alger er skadelige og bør elimineres ved enhver lejlighed. Men denne opfattelse er forkert, fordi algerne gør ilt, fisk [de er en vigtig fødekilde til vandlevende organismer], olie og mange andre nyttige materialer, "fortalte Graham WordsSideKick.com. "Kun få arter forårsager problemer, og det værste af disse er Homo sapiens."

Yderligere ressourcer

  • EPA: Forurening af næringsstoffer

  • Biofuels journal: Biobrændstoffer fra Alger: Udfordringer og Potential
  • CSH Perspektiver i Biologi: Livets Eukaryotiske Træ fra et Globalt Phylogenomisk Perspektiv


Video Supplement: Hvad er alger?.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com