le ALGHE

Organismi acquatici fotoautotrofi, privi di tessuti ed organi (tallofite).

ALGHE

Le alghe colonizzano sia le acque marine chequelle dolci ed anche alcuni ambienti terrestri� licheni).

Il termine "alga" (dal lat. algae - erba acquatica) non ha un precisosignificato tassonomico, ma utilizzato comunemente. Il terminealghe include diverse categorie sistematiche, filogeneticamentedistanti.

CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE

• Dimensioni variabili:

- Organismi unicellulari. Unica cellula svolge tutte le funzioni.

- Organismi pluricellulari. Presenza di un corpo vegetativo talloso construttura semplice. Il tallo può essere filamentoso, tubolare, laminare,spesso attaccato al substrato.

• Diversificazione morfologica:

Chlorococcum sp. Tetracystis sp. Ulothrix sp.

da 10 µm (sp. unicellulari) a vari metri di lunghezza (sp. pluricellulari).

MICROALGHE

Specie unicellulari che vivono sospese in un corpo d'acqua(fitoplancton) o fissate ad un substrato (fitobenthos).

Possono essere solitarie o coloniali*; con cellule mobili (flagellate,ameboidi) o immobili (coccali).

*Le colonie sono aggregati di individui unicellulari immersi insostanze mucillaginose o guaine, con cellule non comunicanti fraloro. In quelle più evolute (cenobi), gli individui sono uniti dafilamenti citoplasmatici e possono assumere ruoli funzionali distinti.

Euglena sp. Volvox sp.

MACROALGHE

Macrocystis sp.

Specie multicellulari di grandezza varia ma possono raggiungeredimensioni anche fino a 60-70 metri (es. Macrocystis).

Il tallo può avere struttura filamentosa, parenchimatica o cenociticain cui un protoplasma unico contiene migliaia di nuclei.

Acetabularia sp.

Sacchorhiza polyschides

Nel tallo di molte macroalghe si distinguono diverse parti conl'aspetto di foglie (fillòidi), fusti (caulòidi) e radici (rizòidi), construttura anatomica, funzioni e durata di vita spesso distinte. Inalcune specie è stato dimostrato che la morfogenesi viene regolata dacorrelazioni ormonali, come nelle piante.

MACROALGHE

- La cellula è eucariotica, ma con alcune caratteristiche esclusive.

CITOLOGIA

- La maggior parte delle specie possiede un periplasto, cioè uninvolucro esterno. Il periplasto ha aspetto e composizione chimicavarie, e prende diverse denominazioni (pellicola, teca, frùstulo); incerti casi è mineralizzato mediante silicizzazione o calcificazione.

- La parete cellulare è composta prevalentemente da polisaccaridi,diversi a seconda dei gruppi tassonomici. Nelle microalghe, laparete cellulare può mancare (cellule nude) o essere sostituita davari tipi di involucri.

- Il numero e le dimensioni dei cloroplasti sono variabili nelle diversecategorie sistematiche. Quelli piccoli sono tondeggianti, quelli grandipossono essere a coppa, anello, stellati, nastriformi, lobati, reticolati.

- Nei cloriplasti si trovano i pirenòidi, uno o più corpi tondeggiantiche hanno composizione proteica e sono centro di deposizione diamido e oli.

- Le sostanze di riserva, eccetto che nelle alghe verdi, sonoextraplastidiali; in ogni caso si formano vicino ai pirenoidi.

Spirogyra

- I flagelli sono organi locomotori tipicidi molte microalghe e della maggiorparte delle cellule riproduttive. Sonopochi i gruppi che mancano di celluleflagellate (es. Rhodophyta).

Le cellule flagellate hanno spesso dueflagelli, meno frequente è la presenzadi uno solo o più di due flagelli.

I flagelli possono essere uguali, odiversi per lunghezza, posizione, tipo edisposizione, orientamento.

In certi casi numerosi flagelli formanouna corona intorno all'apice dellacellula.

Le alghe si riproducono per via asessuale e sessuale. Nellariproduzione intervengono cellule speciali (spore, gameti), in genereflagellate.

RIPRODUZIONE

Molte microalghe hanno soltanto questo tipo di riproduzione,realizzata spesso con semplice divisione delle cellule.

In genere avviene ad opera di spore (mitospore).

Nelle specie unicellulari l'intera cellula si trasforma in una spora o inuno sporangio; nelle macroalghe gli sporangi possono trovarsi sparsisul tallo o raggruppati. Le spore possono essere aploidi (n) o diploidi(2n), a seconda della generazione che le origina, e riproducono lastessa generazione; si formano in numero di una o più entro celluledel tallo (sporangi).

Riproduzione asessuale o agamica

Le macroalghe, hanno elevato potenziale di rigenerazione del tallo,per cui ogni frammento è in grado di rigenerare l'intero individuo.

Alcuni generi (Gracilaria, Chetomorpha, Sargassum) perdono la capacitàdi riprodursi sessualmente ed affidano la loro sopravvivenza alla solapropagazione vegetativa.

Gracilaria sp.

I gameti delle specie algali sono di solito prodotti da individui aploidiper mitosi, e si formano entro gametangi.

Nelle specie unicellulari è l'intero individuo a trasformarsi ingametangio, in quelle pluricellulari i gametangi si trovanosingolarmente o raggruppati in particolari zone del tallo.

Se i gametangi maschili e femminili sono portati sullo stessoindividuo la specie è definita monoica; se sono portati su individuidistinti, la specie è dioica.

Riproduzione sessuale

Nelle alghe troviamo i tre tipi fondamentali di ciclo biologico:

� ciclo digenetico aplo-diplobionte: la specie è rappresentata dadue generazioni, gametofito e sporofito. A seconda che questi sianomorfologicamente uguali o diversi il ciclo è isomorfico oeteromorfico.

� ciclo monogenetico aplobionte: la specie è rappresentata da unasola generazione, quella aploide che produce i gameti.

�ciclo monogenetico diplobionte: la specie è rappresentata dallasola generazione diploide che produce i gameti in seguito a meiosi(caso estremamente raro).

Criteri per la classificazione delle alghe:

- natura pigmenti

- carboidrati di riserva

- flagelli (forma, numero e funzione)

- componenti della parete cellulare

- habitat

SISTEMATICA

NOMENCLATURA

significato delle desinenze latine: - phyta divisioni(- phytina sub-divisioni)- phyceae classi(- phycidae sottoclassi)- ales ordini

Microalghe comunemente chiamate diatomee, diffuse in tutto ilmondo in acque dolci, marine e salmastre, e nel terreno umido. Sonoplanctoniche o bentoniche.

Le diatomee contribuiscono a circa il 30% della produttività primariasulla Terra e sono rappresentate da più di 300.000 specie.

Bacillariophyta (o diatomee)

TriceratiumNavicula

Comprendono organismi unicellulari che possono vivere isolati o incolonie, sia liberi che fissati al substrato per mezzo di un peduncolo.

Contengono le clorofille a e c e un’alta percentuale di carotenoidi(caroteni e xantofille), che conferiscono loro un colore giallo bruno.

La parete cellulare detta frustulo è rigida, impregnata di silice

(SiO2) ed è costituita da due teche che si incastrano l’una

sull’altra.

EPITECA (più grande)

IPOTECA (più piccola)

La moltiplicazione vegetativa delle diatomee si compie per divisionebinaria: quando una cellula si divide, ciascuna delle cellule figlieeredita una sola valva che diventa la sua epiteca; quella che vienericostruita è sempre un'ipoteca, la più piccola. Dopo un certonumero di generazioni, la dimensione delle cellule diminuirà.

Quando vengono raggiunte le dimensioni limite avviene lariproduzione sessuale, alla quale fa seguito un processo di crescitache riporta gli individui alle dimensioni originarie.

Le diatomee sono organismi diplonti (ciclo monogeneticodiplobionte).

La modalita di deposizione del materiale siliceo sulle teche permette

di distinguere 2 sottoclassi di diatomee:

Centriche

Pennate

• Organismi variabili in struttura, dimensioni, tipo di riproduzione.

Chlorophyta (alghe verdi)

• Parete cellulare presente e stratificata, costituita di cellulosa.

• Cloroplasti con forme e dimensioni varie. I pigmenti clorofilliani(clorofille a e b) sono contenuti nei cloroplasti, mentre quellicarotenoidi sono accumulati all’esterno del cloroplasto.

• La riproduzione può essere asessuale (frammentazione del tallo)o sessuale, mediante formazione di zoospore o di gameti

Circa 10.000 specie di acqua dolce o marina.

Esempi di Chlorophyta

Chlorococcum sp.

Tetracystis sp.

Scenedesmus sp.

Volvox sp.

Alghe unicellulari e coloniali

Closterium sp.

Alghe pluricellulari

Cladophora sp.

Spirogyra sp.Ulothrix sp.

Esempi di Chlorophyta

Codium

Acetabularia

Chlorophyta

Halimeda

Caulerpa taxifolia

Chlorophyta

Ciclo biologico aploide di Clamidomonas

Ciclo biologico aplodiplobionte di Ulva lactuca

Devono il nome alla caratteristica colorazione che va dal rosa al rosso-violaceo per la prevalenza del pigmento ficoeritrina sugli altri pigmenti.

Organismi in genere pluricellulari (eccezioni nella sottocl. Bangiophycidae)

Mancano cellule flagellate.

La sostanza di riserva tipica è l'amido delle floridee (polisaccaride delglucosio con legami a-l,4), che forma granuli liberi nel citoplasma.

Rhodophyta (alghe rosse)

Botryocladiapseudodichotoma

Mikamiella ruprechtiana

Plocamium Delesseria

Delesseria sanguinea

Bangia atropurpurea

forme filamentose e coralline

Riproduzione vegetativa: per frammentazione del tallo.

Riproduzione sessuale: cicli biologicicomplessi e formazione di gametangieteromorfici e ben differenziati

Alghe brune a causa dei pigmenti quali: clorofille a, Cl, C2, βcarotene,xantofille (fucoxantina, violaxantina, anteraxantina, etc).

Hanno dimensioni molto varie.

Le cellule hanno parete cellulare complessa composta da cellulosa(dal 2 al 20%), fucoidano (polisaccaride solfato) e alginati (salidell'acido alginico)

Phaeophyta (Alghe brune)

Dictyota dichotoma Ectocarpus

I cloroplasti possono essere pochi come numerosi, di forma variabile(stellati, discoidali, nastriformi) e possono contenere uno o piùpirenoidi.

Le sostanze di riserva sono la crisolaminarina e il mannitolo.

Molte specie concentrano iodio (fino allo 0.3% del peso fresco) ebromo.

Presentano flagelli tipici.

Fucus vesiculosus

Molte specie degli ordini Laminariales e Fucales vivono a bassaprofondità in aree geografiche interessate da ampie escursioni dimarea.

Lessonia variegata

Le alghe brune (con l'eccezione delle Fucales) hanno un ciclo biologicodigenetico aplo-diplobionte, che può essere isomorfico oeteromorfico.

In alcuni ordini, la generazione più importante è quella aploide(gametofitica), in altri quella diploide (sporofitica), con una riduzionespinta del gametofito. In questi casi, gametofiti e sporofiti sonotalmente diversi, per dimensioni, forma e struttura anatomica, che inpassato erano stati assegnati a generi differenti.

Laminaria

Le alghe brune sono quasi esclusivamente marine. La maggior partedelle specie è ubiquitaria.

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Ad Est delle Bermude in un' areadi circa 8 milioni di Kmq, cresceuna biomassa di alghegalleggianti del genere Sargassum(Mar dei Sargassi). � prateriagalleggiante Sargassum