EKOLOGIJA I ZNAČAJ ALGI

EKOLOŠKI TIPOVI ALGI

• alge naseljavaju veoma različita staništa i poseduju specifične prilagođenosti na uslove života u njima

• osnovni ekološki tipovi algi:planktonskebentosneepifitske (bentosne)zemljišneaerofitske

terestrične

PLANKTONSKE ALGE• plankton (gr. planktos = lutajući) – organizmi koji

lebde u slobodnom vodenom stubu između površine i dna

• fitoplankton (gr. phyton = biljka) – organizmi sa hlorofilom a koji lebde u slobodnom vodenom stubu između površine i kraja fotične zone

• alge svih razdela (osim mrkih)• u svim akvatičnim ekosistemima (osim brzotekućim

rekama i potocima)• mnoge se i aktivno kreću, npr. bičevima

• prilagođenosti na planktonski način života:1) smanjenje specifične težine algi2) povećanje otpora tonjenju

• specifična težina je težina materije u jedinici zapremine , jedinica N/m3

• spec. težina vode ≈ 1, spec. težina organizma >1• da bi alga lebdela u vodi - potrebna što manja

spec. težina, tj. što približnija spec. težini vode

PLANKTONSKE ALGE

Ɣ =mxg/V

• tri osnovna načina smanjenja specifične težine:

1) nakupljanje u ćeliji organskih supstanci sa spec. težinom manjom od spec. težine vode (ulja, masti, neki karoteni)

2) nakupljanje u ćeliji gasnih vakulola (samo kod cijanoprokariota)

3) redukcija delova talusa koji povećavaju spec. težinu alge (npr. smanjenje silifikacije ćelijskog zida kod planktonskih silikatnih algi)

PLANKTONSKE ALGE

• povećanje otpora tonjenju zasniva se na povećanju površine alge u odnosu na zapreminu

• tako se povećava otpor tonjenju, ali ne i spec. težina alge

PLANKTONSKE ALGE

P = 6 cm2 P = 24 cm2

V = 1 cm3 V = 8 cm3

P : V = 6 : 1 P : V = 3 : 1

Ɣ Ɣ

• tri osnovna načina povećanja otpora tonjenju:veoma male dimenzije i loptast oblik jednoćelijskih

planktonskih algi

različiti izraštaji na talusu algi

udruživanje u kolonije ili cenobije pločastog izgleda

• prilagođenosti se čestomeđusobno prepliću

PLANKTONSKE ALGE

• bentosne alge (gr. benthos = dubina) ceo životniciklus provode na dnu vodenog ekosistema

• pričvršćene za podogu ili slobodno na njoj• podloga stena, kamen ili krupniji predmet –

pričvršćene su:

1. jednom ćelijom2. malom grupom ćelija3. velikom grupom ćelija koje grade ploču4. galertnim drškama, jastučićima, itd.

BENTOSNE ALGE

31

4

• nepričvršćene bentosne alge:nalaze se na površini dnakreću se po površini dnazalaze u unutrašnjost podloge, posebno ako je

rastresita (mulj, pesak)

• prema veličini talusa:1. mikrobentosne alge2. makrobentosne alge

BENTOSNE ALGE

1 2

• u zavisnosti od podloge za koju se pričvršćuju ili na kojoj žive:epifitske (gr. epi = iznad, phyton = biljka) na površini

drugih algi ili biljakaepilitske (gr. lithos = stena) na površini stene ili

kamenaepipelne (gr. pelos = mulj, glina) na površini muljaepipsamne (gr. psamos = pesak) na površini peskaepizoične (gr. zoion = životinja) na površini životinja

BENTOSNE ALGE

• epifitske alge – “paraziti” prostora• od biljke na kojoj žive ne uzimaju ništa• ukoliko se razviju u masi – smanjuju količinu

dostupne svetlosti i mineralnih materija koja je potrebna za fotosintezu biljke na kojoj žive

• posledica – smanjenje otpornosti na parazite iinfekcije biljke na kojoj epifitske alge žive

EPIFITSKE ALGE

• naseljavaju površinu ili prvih nekoliko cm u dubinu zemljišta

• dubina na kojoj žive alge prvenstveno zavisi od poroznosti zemljišta

• kvalitativno i kvantitativno najviše algi se nalazi do 1 cm dubine

• u slojevima do 2,5 cm – alge nošene vodom, životinjama, korenovima biljaka, itd.

• u još dubljim slojevima opstaju samo alge koje mogu da se hrane heterotrofno

ZEMLJIŠNE ALGE

• uslovi za opstanak algi veoma nepovoljni – u kratkom vremenskom roku velike promene vlažnosti i temperature zemljišta

• prilagođenosti za život na ili u zemljištu:galertni (sluzni) omotač oko talusakratak životni ciklusbrz prelazak vegetativnih ćelija u mirujuće

stadijume i obratnosposobnost dugotrajnog opstanka u obliku

mirujućih stadijuma

ZEMLJIŠNE ALGE

• značaj zemljišnih algi:hrana primarnim potrošačima u zemljišturazgradnjom uginulih algi povećava se kvalitet

zemljištazadržavanje vode u galertnim omotačima ili telu alge

se smanjuje sušenje površinskih slojeva zemljištagalerta zadržava čestice zemljišta – smanjuje se

erozija zemljištazemljišne cijanoprokariota – fiksacija atmosferskog

azota

ZEMLJIŠNE ALGE

• osnovna životna sredina je vazduh(gr. aer = vazduh, phyton = biljka)

• naseljavaju najčešče zasenjene površine koje su stalno ili povremeno vlažne, jer su alge primarno akvatični organizmi

• uslovi za opstanak algi veoma nepovoljni – u kratkom vremenskom roku velike promene vlažnosti i temperature vazduha i podloge, kao i nedostatak mineralnih supstanci

AEROFITSKE ALGE

AEROFITSKE ALGE

Desmococcus olivaceus

• prilagođenosti za život u vazdušnoj sredini:jednostavna morfologija talusa – jednoćelijski,

ukoliko je talus složenije građe najčešće više ili manjeredukovandebeo i dobro razvijen galertni omotač i ćelijski zidnagomilavanje karotenoida – zaštita od UV zračenjaprilagođeno razmnožavanje – polno često odsustvuje,

sporulativno prilagođeno nedostatku vodebrz prelazak vegetativnih ćelija u anabiozu i obratnoaerofitske cijanoprokariota – fiksacija atmosferskog

azota

AEROFITSKE ALGE

• agresivno šire svoj areal rasprostranjenja(lat. invado = preuzimati)

• naseljavaju staništa na kojima ih pre nije bilo• potiskuju autohtone vrste iz prirodnog staništa• narušavaju ravnotežu u ekosistemu, a kao krajnji

rezultat mogu dovesti do njegovog propadanja• na nova staništa dospevaju:prirodnim putemčovek ih namerno ili nenamerno unosi

INVAZIVNE ALGE

• širom sveta različiti primeri:1. zelene alge Caulerpa racemosa2. silikatna alga Didymosphenia geminata

• u Srbiji:cijanoprokariota Cylindrospermopsis racborskii,

veoma toksična alga originalno tropskog areala, kojaje brodskom vodom dospela do voda dunavskog sliva, kod nas na više mesta, posebno u Vojvodini

INVAZIVNE ALGE

1

2

ZNAČAJ ALGI

• na različite načine značajne i korisne i za čoveka:

primarna produkcijafiksacija atmosferskog azotabioindikacijaprivredni značajprodukcija toksina

PRIMARNA PRODUKCIJA

• organske supstance su jedan od proizvoda fotosinteze, alge ih nagomilavaju u sebi

• alge kao producenti su hrana primarnim potrošačima i omogućavaju održanje lanaca ishrane

• život primarnih potrošača u morima i okeanima direktno zavisi od produkcije algi u njima, dok u manjim vodenim ekosistemima značajnu ulogu imaju i vaskularne biljke

ZNAČAJ ALGI

PRIMARNA PRODUKCIJA

• kiseonik - sporedni proizvod fotosinteze, oslobađa se u spoljašnju sredinu

• O2 uslov opstanka svih aerobnih organizamana planeti Zemlji

• više od 70% površine Zemlje pokrivaju okeanii mora

• alge u akvatičnim ekosistemima proizvodeviše organskih supstanci i kiseonika nego štose proizvede u svim terestričnim ekosistemima

ZNAČAJ ALGI

FIKSACIJA ATMOSFERSKOG AZOTA

• atmosfera je veoma bogata azotom (≈ 78%), u obliku vrlo inertnog gasa N2

• eukariotske alge i biljke nisu u stanju da ga u tom obliku koriste u fotosintezi, već u obliku različitihazotnih jedinjenja (najčešće soli)

• prelazak inertnog N2 u složenija jedinjenja među algama obavljaju cijanoprokariote azotofiksatori

• cijanoprokariote i bakterije vezuju veliku količinuatmosferskog N2, oko 20 miliona tona godišnje

ZNAČAJ ALGI

BIOINDIKACIJA

• svaki organizam reaguje na ekološke faktoresredine u okviru svoje ekološke valence

• što je ona uža, tj. što je organizam prilagođeniji namalo variranje nekog faktora, to je on boljibioindikator promene u životnoj sredini

• promene i zagađenje u vodenim ekosistemima pod uticajem čoveka su veoma značajni

• alge prisutne u takvim vodama različito podnosete promene i zagađenje, menja se njihova brojnost

ZNAČAJ ALGI

BIOINDIKACIJA

• to je osnova postupka bioindikacije, koji je deo zakonske regulative za kontrolu kvaliteta voda

• prisustvo određenih vrsta algi ukazuje na stepenkvaliteta vode u tom ekosistemu – da li je voda zagađena ili čista

• npr. crvena alga Batrachospermum moniliformeživi samo u veoma čistim potocima, pa je njena pojava, naročito u velikom broju, indikator dobrog kvaliteta vode u tom ekosistemu

ZNAČAJ ALGI

PRIVREDNI ZANAČAJ

• brojne morske makrofite (ređe slatkovodne) čovek od davnina koristi u svojoj ishrani i ishrani životinja koje gaji

• đubri zemljište na kojem gaji biljke za svoju ishranu i ishranu životinja koje gaji

crvena alga Porphyra sp.

ZNAČAJ ALGI

PRIVREDNI ZANAČAJ

• industrijsko korišćenje krupnih algi za izdvajanje specifičnih supstanci visoke komercijalne vrednosti

• koriste se u medicini, farmaciji, kozmetici, zbog dokazanog antibakterijskog, antiviralnog, antifungalnog, pa i antikancerogenog dejstva

• za indstrijsku namenu u svetu se godišnje sakupi preko 4 miliona tona samo krupnih mrkih algi

ZNAČAJ ALGI

PRIVREDNI ZANAČAJ

• fikokoloidi – kompleksne polisaharidne supstance izolovane iz crvenih i mrkih algi

• agar-agar i karagenan – primena u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji, kozmetici, slikarstvu, naučnim istraživanjima

ZNAČAJ ALGI

PRIVREDNI ZANAČAJ

• masovno uzgajanje mikroalgi u različite svrhe• eksperimenti sa namerom da se alge koriste na

dužim svemirskim putovanjima u ciljuprečišćavanja otpadne vode i ishrane posade, produkcije kiseonika za posadu

• ozbiljna istraživanja u cilju korišćenje algi za dobijanje biogoriva

• pretpostavlja se da već 2025. godine biogorivo iz algi može biti komercijalno iskoristivo

ZNAČAJ ALGI

PRODUKCIJA TOKSINA

• veliki broj vrsta algi različitih razdela sadrži i/ili u svoju okolinu luči toksine (fikotoksine) čija je osnovna funkcija zaštita od herbivora

• razviće algi u kratkom periodu i u velikoj količini (“cvetanje” algi) ponekad je praćeno i toksičnošću

• brojne cijanoprokariote produkuju cijanotoksine, koji se oslobađaju u vodu

• u Srbiji: problemi u vodosnabdevanju Užica –Planktothrix rubescens – cjanoprokariota

ZNAČAJ ALGI

ZNAČAJ ALGI

Planktothrix rubescens