Algi — definicja, klasyfikacja, budowa i znaczenie ekologiczne

Algi to duża i zróżnicowana grupa prostych, zwykle autotroficznych organizmów. Niektóre mają jedną komórkę, a inne wiele komórek. Największe i najbardziej złożone algi morskie nazywane są wodorostami. Są one podobne do roślin, a "proste", ponieważ brak im wielu odrębnych organów występujących u roślin lądowych. Z tego powodu nie są one klasyfikowane jako rośliny.

Chociaż prokariotyczne sinice (dawniej określane jako sinice) były zaliczane do "glonów" w starszych podręcznikach, obecnie tak nie jest. Termin glony jest obecnie używany w odniesieniu do organizmów eukariotycznych. Wszystkie prawdziwe algi mają jądro wewnątrz błony i chloroplasty wewnątrz jednej lub więcej błon. Glony jednak zdecydowanie nie są grupą monofiletyczną, gdyż nie wszystkie wywodzą się od wspólnego przodka glonów. Współcześni taksonomowie proponują podzielenie ich na grupy monofiletyczne, ale nie wszyscy zgadzają się, jak to zrobić.

Glony nie mają takich samych struktur jak rośliny lądowe, takich jak liście, korzenie i inne organy. Prawie wszystkie algi mają części, które przeprowadzają fotosyntezę w taki sam sposób jak sinice. Wytwarzają one tlen, w przeciwieństwie do innych bakterii fotosyntetyzujących, takich jak bakterie purpurowe i zielone. Niektóre gatunki jednokomórkowe wykorzystują tylko zewnętrzne źródła energii i mają ograniczone części fotosyntetyczne lub nie mają ich wcale.

Skamieniałe algi nitkowate z basenu Vindhya datowane są na 1,6 do 1,7 miliarda lat temu.

Rodzaje alg

Poniżej przedstawiono kilka ważnych rodzajów glonów. Lista nie jest kompletna.

• Zielone algi: są uważane za rośliny, ponieważ używają tego samego rodzaju chlorofilu, co rośliny zielone. Zakłada się ewolucyjny związek między zielonymi algami i zielonymi roślinami.
• Algi czerwone: wykorzystują czerwony pigment do przechwytywania energii światła słonecznego, dlatego uważa się, że wyewoluowały oddzielnie od roślin zielonych.
• Algi brunatne: używają chlorofilu a, ale mają kilka innych różnic biochemicznych. Również nie są zaliczane do roślin zielonych.
• Żółto-zielone algi: Xanthophyceae.
• Złote algi: Chrysophyceae.

Ekologia

Glony występują zwykle w miejscach wilgotnych lub w wodzie, są powszechne na lądzie i w wodzie. Jednak glony na lądzie są zwykle niepozorne i występują znacznie częściej w wilgotnych, tropikalnych regionach niż w suchych. Glony nie mają tkanek przewodzących i innych przystosowań do życia na lądzie, ale mogą wytrzymać suchość i inne warunki w symbiozie z grzybami jako porosty.

Różne rodzaje glonów odgrywają znaczącą rolę w ekologii wodnej. Mikroskopijne formy, które żyją zawieszone w słupie wody nazywane są fitoplanktonem. Stanowią one podstawę pokarmową dla większości morskich łańcuchów pokarmowych. Kelp rośnie głównie w płytkich wodach morskich. Niektóre z nich są wykorzystywane jako pożywienie dla ludzi lub zbierane na agar lub nawóz. Kelp może rosnąć w dużych drzewostanach zwanych lasami kelpowymi. Lasy te zapobiegają niektórym szkodom powodowanym przez fale. Żyje w nich wiele różnych gatunków, w tym jeżowce, wydry morskie i abalone.

Niektóre glony mogą szkodzić innym gatunkom. Niektóre glony mogą się bardzo rozmnażać i tworzyć zakwity. Glony te mogą wytwarzać toksyny ochronne, które zabijają ryby żyjące w wodzie. Dinoflagellaty wytwarzają związek, który zamienia mięso ryb w śluz. Następnie glony zjadają ten pożywny płyn.

Symbioza

Algi wykształciły wiele symbiotycznych związków partnerskich z innymi organizmami. Najsłynniejszym z nich są roślinopodobne porosty, które są tworzone przez grzyby i algi. Jest to bardzo udana forma życia, a znanych jest dwadzieścia tysięcy "gatunków". We wszystkich przypadkach porosty różnią się wyglądem i trybem życia od każdego ze składników; jest to prawdopodobnie najbardziej kompletna znana symbioza. Oba składniki zyskują dzięki dostępowi do nisz o niskiej wartości odżywczej, czyli tam, gdzie występują porosty.

Mniej znane są związki glonów ze zwierzętami. Koralowce budujące rafy koralowe są w zasadzie społecznymi polipami knidariami. Korale są uzależnione od światła, ponieważ glony są ważnymi partnerami, a one wymagają światła. Korale wykształciły struktury, często przypominające drzewa, które zapewniają glonom maksymalny dostęp do światła. Koral osłabia ściany komórkowe glonów i trawi około 80% pokarmu syntetyzowanego przez glony. Produkty odpadowe koralowców dostarczają składników odżywczych algom, tak więc, podobnie jak w przypadku porostów, obaj partnerzy zyskują na tym związku. Glony są złotobrązowymi, nitkowatymi glonami, często z rodzaju Symbiodinium. Ciekawą cechą tego partnerstwa jest to, że koralowiec może wyrzucać glony w trudnych czasach, a później je odzyskiwać. Wyrzucenie glonowego partnera nazywane jest bieleniem, ponieważ koral traci swój kolor. ^p200

Inne rodzaje Cnideria, takie jak anemony morskie i meduzy, również zawierają glony. Meduzy z glonami zachowują się tak, że ich partnerzy otrzymują najlepsze światło w ciągu dnia, a w nocy schodzą na głębokość, gdzie woda jest bogata w azotany i brązowa od rozkładu. Ślimaki morskie i małże są również dobrze znane z tego, że są siedliskiem glonów. Obie grupy są mięczakami. Ślimaki morskie pasą się na koralowcach i są tego samego koloru co koralowce, którymi się pasą. Są one w stanie oddzielić glony od tkanek polipów, które trawią. Komórki glonów są przenoszone do jego macek, gdzie kontynuują życie. W ten sposób bezbronny ślimak zyskuje zarówno kamuflaż, jak i pożywienie. ^p204 Małż olbrzymi utrzymuje glony w swoim płaszczu, który odsłania się, gdy małż jest otwarty. Kolorowy płaszcz ma miejsca, w których skóra jest przezroczysta, i działa jak soczewka skupiająca światło na znajdujących się pod nią glonach. Kiedy glony stają się zbyt liczne, małż je trawi. ^p203

Różne inne grupy bezkręgowców morskich mają członków, którzy wchodzą w symbiozę z glonami. Płazińce (Platyhelminths) i wieloszczety (Annelids) to dwie takie grupy.