Diversitatea algelor

„Alge” este un nume folosit pentru organisme fotosintetizante din mai multe grupe. Unele sunt unicelulare, cum sunt diatomeele (uneori grupate în colonii); altele au corp pluricelular, ca unele alge brune sau roșii. Pot trăi în apă dulce, în mare ori pe suprafețe umede. Nu toate au aceeași culoare, fiindcă pigmenții diferă și lumina din mediu nu ajunge peste tot la fel.

Algele microscopice din plancton produc substanțe organice care intră în rețelele trofice acvatice. Unele alge mai mari oferă adăpost altor organisme. Exemplele arată că „algă” nu înseamnă obligatoriu o plantă mică, verde, lipită de o piatră.

Uneori o specie se înmulțește foarte mult într-o apă și produce o înflorire a apei. Schimbarea poate colora apa și poate avea efecte asupra altor organisme, dar nu orice apă verde este produsă de aceeași algă. Unele înfloriri sunt produse de cianobacterii, care sunt procariote, nu alge eucariote. De aceea identificarea organismului contează înainte de a explica fenomenul. Când compari algele, urmărește tipul celulelor, pigmenții, mediul și rolul în ecosistem.

Specii reprezentative. Grupele de alge se deosebesc prin pigmenții fotosintetici și prin organizarea corpului.

Adaptări. Chlamydomonas are o pată fotosensibilă (stigmă) și doi flageli, deci se deplasează spre lumină. Spirogyra are un cloroplast în bandă spiralată, care expune multă suprafață luminii. Fucus și Cystoseira au un disc de fixare și mucilagii, care limitează pierderea apei la reflux. Pigmenții accesorii explică repartiția pe adâncime: lumina roșie este absorbită în primii metri, iar lumina albastră pătrunde mai adânc; ficoeritrina algelor roșii absorbe lumina albastră-verzuie, de aceea acestea trăiesc la adâncimi la care alte alge nu mai primesc destulă lumină, în apele limpezi chiar la peste 100 m.

Interacțiuni. Algele verzi ale genului Chlorella trăiesc în celulele ciliatului Paramecium bursaria și ale hidrei verzi; ele produc substanțe organice pe care gazda le folosește. În licheni, alga este partenerul fotosintetizant al unei ciuperci. Pădurile de Cystoseira oferă adăpost și hrană pentru peștișori și crustacei mici, iar Ulva este consumată de melci și crustacei. Porphyra se consumă ca aliment (alge „nori”).

Înflorirea apelor apare când o specie planctonică se înmulțește exploziv. Cauzele sunt eutrofizarea (exces de azot și fosfor din îngrășăminte și ape uzate), temperatura ridicată, lumina intensă și apa stătătoare. Efectele: apa devine verde sau roșie-brună, lumina nu mai ajunge la plantele de pe fund, noaptea respirația algelor consumă oxigenul, iar la moartea lor bacteriile care descompun biomasa consumă și mai mult oxigen. Rezultă hipoxie și moartea peștilor. Unele înfloriri sunt produse de cianobacterii precum Microcystis, care eliberează microcistine, toxine ale ficatului. Combaterea constă în reducerea aportului de fosfor și azot.

Exemplu rezolvat 1. Într-un lac eutrofizat, la 20 °C, concentrația de oxigen dizolvat este de 14 mg/L la ora 15 și de 2,5 mg/L la ora 6 dimineața. La 20 °C și presiune normală, apa dulce saturată conține circa 9,1 mg/L oxigen.

1. La ora 15, saturația este $14/9,1\cdot 100\approx 154\%$ (suprasaturație): fotosinteza algelor produce mai mult oxigen decât se consumă.
2. La ora 6, saturația este $2,5/9,1\cdot 100\approx 27\%$: peste noapte nu există fotosinteză, iar algele, bacteriile și peștii respiră.
3. Un astfel de minim, sub 4 mg/L, pune în pericol peștii sensibili; când înflorirea se oprește și algele mor, scăderea poate deveni permanentă.

Exemplu rezolvat 2. Se identifică patru probe.

1. Filamente neramificate, dintr-un șir de celule, cu cloroplast spiralat, într-un iaz: Spirogyra, alga verde.
2. Celulă cu doi flageli, cloroplast în formă de cupă și pată roșie, în apă stătătoare: Chlamydomonas.
3. Tal roșu-purpuriu, membranos, pe stânci marine: Porphyra, alga roșie, cu ficoeritrină.
4. Peliculă verde-albăstruie pe un lac în august, cu celule fără nucleu: nu este algă, ci o cianobacterie, deci o procariotă.

Greșeli frecvente

• Greșit: Toate înfloririle apelor sunt produse de alge eucariote.
  Corect: Unele sunt produse de cianobacterii.
• Greșit: Algele au toate aceeași structură și dimensiune.
  Corect: Există forme unicelulare microscopice și forme pluricelulare mari.
• Greșit: Înflorirea apei arată că apa este curată și bogată în viață.
  Corect: Ea apare de regulă la exces de nutrienți și duce la lipsa oxigenului și la moartea peștilor.
• Greșit: Algele verzi, brune și roșii diferă numai prin culoare.
  Corect: Ele diferă prin pigmenți, substanțe de rezervă, perete celular și înrudire.

Înainte și după