La segunda dirección de desarrollo de las plantas de algas es producir algas multicolores que contengan clorofila a y clorofila c en el océano. La clorofila C reemplaza a la ficobiliproteína, resolviendo aún más el problema del uso más eficiente de la energía luminosa. Al principio las ficobiliproteínas seguían existiendo, como en las criptofitas, pero con la evolución, las ficobiliproteínas menos eficientes se fueron eliminando y ya no era necesario que siguieran existiendo, por lo que en especies más avanzadas que las criptofitas, por ejemplo, en los dinoflagelados y En las diatomeas, además de la clorofila a, solo se encuentra la clorofila c, mientras que la ficobiliproteína desaparece. El océano todavía está dominado por especies que contienen clorofila C, incluidas algas fitoplanctónicas como dinoflagelados, crisófitos, algas amarillas y diatomeas, y algas bentónicas como las algas pardas. Pero este grupo no puede salir del embalse y sigue siendo una rama ciega.
La tercera dirección de desarrollo de las algas es la producción de plantas verdes en mares poco profundos. Además de clorofila a, también producen clorofila b. Según los científicos, la eficiencia fotosintética del sistema clorofila a+b es 3 veces mayor que la del sistema clorofila a+ficobiliproteína, y también mayor que la de la clorofila a+. sistema c. Esta es la corriente principal de la evolución de las algas. Es probable que las algas verdes nativas descubiertas hace más de diez años sean el antepasado de esta planta. El tiempo de aparición de las plantas Procloroalgas puede ser similar al de las algas policromáticas procarióticas (aún no descubiertas), pero por alguna razón, posiblemente relacionada con las condiciones de luz atmosférica en ese momento, las algas policromáticas se desarrollaron en grandes cantidades, mientras que las Procloroalgas permanecieron en su estado original. estado. Posteriormente, las condiciones ambientales se volvieron más adecuadas para el crecimiento de organismos de clorofila b, y las algas verdes eucariotas surgieron de plantas de algas verdes nativas. No sólo producen cloroplastos, sino que también tienen un mecanismo fotosintético más avanzado que otras algas, concretamente los cloroplastos con grana. Fue este tipo de planta la que finalmente llegó a la tierra y evolucionó hasta convertirse en briofitas, helechos y plantas con semillas. Hace cientos de millones de años, el contenido de oxígeno de la atmósfera terrestre alcanzó el 10% de la atmósfera actual, formando una capa protectora de ozono que bloqueó los rayos ultravioleta que mataban organismos, preparando la tierra para la vida. Después de aterrizar en la tierra, la velocidad de evolución de los organismos fotosintéticos se aceleró enormemente, desarrollándose desde plantas terrestres primitivas hasta plantas con semillas avanzadas en unos 500 millones de años.
Características de las algas
Según la comprensión moderna de las algas, las algas no son un taxón natural, pero tienen las siguientes características comunes:
(1) Plantas Generalmente no existe una diferenciación real de raíces, tallos y hojas. La estructura morfológica de las plantas algas es muy inconsistente y sus tamaños varían mucho. Por ejemplo, la conocida chlorella tiene forma esférica y está compuesta de células individuales con un diámetro de sólo unas pocas micras; las algas gigantes que crecen en el océano tienen estructuras complejas y pueden alcanzar más de 200 metros de longitud. Aunque las estructuras individuales de las plantas de algas son complejas y diversas, y sus tamaños varían mucho, no existe una diferenciación real de raíces, tallos y hojas. Algunas algas grandes, como las algas marinas y las carofitas de agua dulce, se pueden dividir en tres partes en apariencia, pero no tienen un sistema vascular en el cuerpo, por lo que no son verdaderas raíces, tallos y hojas. Por lo tanto, las plantas de algas a menudo se denominan talo o plantas nativas.
(2) Nutrición inorgánica de energía luminosa. En general, las células de las algas contienen los mismos pigmentos fotosintéticos que las plantas superiores verdes. Algunos grupos también tienen sus pigmentos especiales, y la mayoría de ellas no son verdes, por lo que sus plastidios se llaman cromatóforos o portadores de color. Las algas también se nutren de diversas formas. Por ejemplo, algunas algas unicelulares inferiores también pueden realizar nutrición ligera orgánica, nutrición energética inorgánica o nutrición energética orgánica bajo ciertas condiciones. Pero la mayoría de las algas, al igual que las plantas superiores, pueden utilizar dióxido de carbono y agua para sintetizar materia orgánica en condiciones de luz y realizar fototrofia inorgánica.
(3) Los órganos reproductivos están compuestos en su mayoría por células individuales. Los esporangios que producen esporas o los espermatóforos y los órganos de almacenamiento de óvulos que producen gametos en las plantas superiores generalmente están compuestos por múltiples células.
Por ejemplo, los musgos y los helechos tienen una pared celular estéril fuera del órgano productor de óvulos y de los espermatozoides que producen espermatozoides. Pero entre las algas, excepto en unas pocas especies, sus órganos reproductivos están compuestos de células individuales.
(4) El óvulo fertilizado no se convierte en embrión en el cuerpo de la madre. El cigoto (óvulo fertilizado) formado por la fusión de gametos masculinos y femeninos en plantas superiores se desarrolla hasta convertirse en un embrión multicelular en la madre y luego continúa desarrollándose hasta convertirse en un nuevo individuo sin la madre. Los huevos fecundados de las algas no se convierten en embriones en el cuerpo de la madre, sólo se dividen y crecen hasta formar nuevos individuos después de abandonar el cuerpo de la madre. Zoológicamente, las plantas superiores son vivíparas, mientras que las algas son ovíparas. En resumen, las algas son un gran grupo de algas en el reino vegetal. No tienen una diferenciación real de raíces, tallos y hojas. Pueden sobrevivir con energía luminosa. Sus órganos reproductivos están compuestos de células individuales y no tienen desarrollo embrionario. No sólo son muy visibles en el agua, también son muy comunes en ambientes terrestres. Sin embargo, las algas terrestres son generalmente menos obvias y son más comunes en áreas húmedas y tropicales que en áreas secas porque las algas carecen de haces vasculares y otras estructuras adaptadas a la vida terrestre. Las algas conviven con los hongos en otros lugares, como en la nieve o en forma de líquenes sobre superficies rocosas desnudas.
(5) Los tipos complejos de algas desempeñan un papel importante en los ecosistemas acuáticos. Suspendidos microscópicamente en la columna de agua (fitoplancton), proporcionan alimento para la mayoría de las cadenas alimentarias marinas. Cuando la densidad de las algas es muy alta (una floración), pueden decolorar el agua, competir con otros organismos o envenenar o asfixiar a otros organismos. La mayoría de las algas crecen en aguas poco profundas, pero algunas se han registrado a profundidades superiores a los 300 metros. Algunos se utilizan para el consumo humano o producen sustancias útiles, como la col, la carragenina o los fertilizantes.
Las algas en los ecosistemas modernos
Las algas son especies inferiores del reino vegetal. Hay muchos tipos de ellas, con un estimado de 18.000 especies, pertenecientes a algas verdes, diatomeas, algas doradas, algas rojas y algas pardas. Están ampliamente distribuidos en varios cuerpos de agua de la tierra.
Las algas tienen paredes celulares compuestas de celulosa, lo cual es una característica importante de ellas como plantas.
Algas verdes
Las algas verdes primitivas como las Chlamydomonas son plantas unicelulares con manchas oculares y dos flagelos que pueden moverse con células vegetativas para reproducirse. A lo largo de la historia geológica, esta alga verde primitiva se convirtió en algas verdes y otras algas más avanzadas.
Las algas verdes están ampliamente distribuidas en agua dulce con flujo lento y poca profundidad, y hay menos especies en el océano. También hay algunas algas verdes que viven en la superficie de los terrones del suelo y la corteza de los árboles, y algunas de ellas viven en simbiosis con hongos para formar líquenes. Algunas algas verdes pueden incluso coexistir con los animales. Por ejemplo, la hidra es verde porque vive en simbiosis con algas verdes unicelulares.
Las estructuras morfológicas de las algas verdes son diversas. Chlamydomonas, Protodinium y Chlorella son células unicelulares, Spirogyra, Scenedesmus, Spirogyra, Porphyra, Straw Mushrooms, etc. Es un grupo multicelular, y el grupo celular forma algas verdes superiores como Ulva, Enteromorpha, etc., en láminas o tubos. Algunas algas verdes tienen múltiples núcleos en una célula, como Siphonophora; otras células de algas verdes multicelulares se han diferenciado inicialmente en apariencia, como la Charophyta ramificada en espiral.
Existen muchos tipos de algas verdes, están ampliamente distribuidas y se reproducen rápidamente. Son los principales productores primarios de varios cuerpos de agua en la Tierra. Utilizan la luz solar y los nutrientes inorgánicos del agua para sintetizar dióxido de carbono en materia orgánica a través de la fotosíntesis, desempeñando un papel importante en el flujo de energía y el ciclo material de todo el ecosistema acuático.
Los pigmentos fotosintéticos y las proteínas estructurales de las laminillas fotosintéticas de las algas verdes son los mismos que los de las plantas superiores, por lo que los científicos creen que las plantas superiores se originaron a partir de algas verdes.
Alga dorada
El color de la chlorella y las diatomeas es de amarillo a marrón dorado porque contienen clorofila a, betacaroteno y betacaroteno similar a la xantofila, estos dos últimos pigmentos. son relativamente grandes, lo que hace que las algas parezcan amarillas.
Chrysophyta también incluye muchas especies, algunas son células individuales y otras son grupos celulares poco diferenciados. Algunas especies tienen flagelos, otras no.
Algas rojas
La pared celular de las diatomeas contiene sílice, y toda la célula tiene forma de pequeña caja, normalmente formada por dos conchas cubiertas entre sí. Hay depósitos silíceos en la cáscara, formando varios patrones. Hay muchos tipos de diatomeas, pero todas son fitoplancton unicelulares o plantas bentónicas. Las diatomeas tienen altas tasas de reproducción y fuertes capacidades fotosintéticas, y son importantes productoras en cuerpos de agua, especialmente en el océano. Existen diferencias estacionales obvias en la reproducción de las diatomeas marinas. Además, debido a que las conchas de diatomeas contienen una gran cantidad de silicato de calcio, sílice y otras sustancias silíceas que los depredadores no pueden disolver ni digerir, las conchas de diatomeas que quedan en el fondo marino después de su muerte pueden acumularse en grandes cantidades para formar tierra de diatomeas.
Las algas de las algas rojas son filamentosas, escamosas y dendríticas.
La mayoría de ellos viven en el océano. Sus células tienen paredes celulares relativamente fuertes que contienen mucha celulosa. Los grupos de células están envueltos en coloides. En las células de las algas rojas hay cromóforos que contienen clorofila a y clorofila b, así como α-caroteno, luteína y una gran cantidad de ficoeritrina. Diferentes combinaciones de estos pigmentos en diferentes algas rojas les dan a las algas un color púrpura, violáceo o rojo. Entre ellos, la ficoeritrina es exclusiva de las algas rojas. Las algas que comemos a menudo y las que se utilizan para hacer agar pertenecen a las algas rojas.
Las algas pardas son algas marinas, existen más de 1.500 especies y los individuos son todos grandes o muy grandes. Por ejemplo, las algas que los humanos comen a menudo pueden crecer entre 2 y 4 metros de largo. Las algas gigantes se llaman vívidamente el "bosque en el mar". La zona marina donde se acumula el sargazo forma el Mar de los Sargazos, y los barcos deben evitarlo cuando navegan. .
Las algas pardas contienen más luteína, lo que hace que las algas sean marrones, por eso las algas pardas también se llaman algas pardas.