Συστηματική Βοτανική 4 Φύκη-Άλγη (Algae)

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) Τα Φύκη ή Άλγη (ενικός =το φύκος alga) είναι κυρίως υδρόβιοι ευκαρυωτικοί οργανισμοί. Είναι θαλλόφυτα, μονοκύτταρα ή πολυκύτταρα είδη που περιέχουν χλωροφύλλη α & β (όπως τα ανώτερα φυτά) αλλά και χλωροφύλλες c, d & e (που δεν υπάρχουν σε άλλα φυτά). Θεωρούνται φυτά και κατατάσσονται στα Κατώτερα φυτά. Απαντώνται και στο έδαφος, χιόνι, βράχους και δένδρα. Συμβιούν με μύκητες (Λειχήνες), ζώα ή φυτά. Φυτρώνουν στο βυθό (βένθος) των θαλασσών, λιμνών ή αιωρούνται (πλαγκτόν) ή επιπλέουν (πλευστόν-νευστόν) στο νερό Έχουν καταγραφεί περί τα 40.000 είδη (70.000), παρουσιάστηκαν δε πριν 500 εκατομ. χρόνια. Το μέγεθός τους ποικίλει από 2μ (1μ=10-6 m) τα μονοκύτταρα, μέχρι 120m τα φαιοφύκη (μια κουταλιά σούπας θαλασσινού νερού περιέχει 1-25 εκατομμύρια μονοκύτταρα φύκη) ← Φύκη στο χιόνι Φύκη «Δάσος» από φαιοφύκη http://www.biologydiscussion.com/algae/useful-notes-on-the-origin-and-evolution-of-sex-in-algae/912 https://biologywise.com/types-of-algae

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) Φύκη-φωτοσύνθεση: Τα φύκη φωτοσυνθέτουν με παρουσία φωτισμού. Σε μεγάλα βάθη στους ωκεανούς (πάνω από 100-150 m) απαντώνται φύκη αν και ο φωτισμός είναι ελάχιστος. Η φωτοσύνθεση γίνεται με την χλωροφύλλη και με άλλες χρωστικές: καροτινοειδή (καροτένια & ξανθοφίλες) και φυκομπιλίνες ή μπιλιπρωτεΐνες (συναντώνται μόνο στα φύκη). Η φωτεινή ενέργεια απορροφάται από τις χρωστικές που στη συνέχεια τη μεταβιβάζουν στη χλωροφύλλη (η μόνη χρωστική που πραγματοποιεί φωτοσύνθεση) με απόδοση 70%. Ευτροφισμός: Τα νερά όταν μολυνθούν από φωσφορικά και νιτρικά λιπάσματα επιταχύνουν την ανάπτυξη των φυκών με συνέπεια την πληθυσμιακή έκρηξή τους και το θάνατο τους λόγω έλλειψης Ο2. Στη συνέχεια πολλά βακτήρια ζουν σαπροφυτικά πάνω στα νεκρά φύκη και λόγω του ανεπαρκούς Ο2 πεθαίνουν και αυτά. Τα νερά τότε έχουν μια δυσάρεστη οσμή Ευτροφισμός στον Θερμαϊκό (Θεσσαλονίκη) 30/06/2017 http://www.lifo.gr/now/greece/150822

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) Πολλαπλασιασμός Φυκών: Τα φύκη διαθέτουν πολλές στρατηγικές αναπαραγωγής: αγενής αναπαραγωγή (σχηματισμός ζωοσπορίων ή άλλων σπορίων), βλαστητική αναπαραγωγή (διαίρεση ή τεμαχισμός του κυττάρου), εγγενής αναπαραγωγή (σχηματισμός γαμετών) Σημασία Φυκών: Το πλαγκτόν και τα μεγαλύτερα φύκη αποτελούν τροφή για τα ψάρια, παράγουν το 50-70 % του Ο2 της βιόσφαιρας, απορροφούν το 50% του CΟ2 και παράγουν Όζον (Ο3). Έχουν καταγραφεί 5.000 είδη φυκών που συμμετέχουν στο φυτοπλαγκτόν, ανάμεσα τους και 75 είδη φυκών τοξικών για τα ψάρια. Τα φύκη αποτελούν τροφή για τον άνθρωπο και τα ζώα, λίπασμα για τα φυτά. Σε βιομηχανική κλίμακα παράγεται Ιώδιο, Καρραγηνό (για την σταθεροποίηση των χρωμάτων, καλλυντικών και σοκολατών). Παράγεται Άγαρ (υπόστρωμα βακτηριακών καλλιεργειών, φυτική ζελατίνη) και αλγινικά άλατα που χρησιμοποιούνται ως φάρμακα (σε ανάμειξη με λιπαρές τροφές εμποδίζουν την απορρόφηση των λιπών κατά 50% από τον οργανισμό του ανθρώπου). Αποτελούν πηγή για την εξαγωγή φαρμακευτικών ουσιών. Υπολογίζεται ότι το 5-8% των φυκών έχουν φαρμακευτικές ιδιότητες, ενώ στα χερσαία φυτά είναι 2%. Τα φύκη (ιδίως το πλαγκτόν) βοηθούν στον καθαρισμό του θαλασσινού νερού από τα βακτήρια που προέρχονται από λύματα (τα σκοτώνουν σε ποσοστό 99,9% μετά από 48ωρη παραμονή στο θαλασσινό νερό) Ταξινόμηση Φυκών: Τα φύκη υποδιαιρούνται με βάση τις χρωστικές, τη μορφολογία τους σε 7 διαιρέσεις (Κλάσεις):1.Χλωροφύκη, 2.Φαιοφύκη, 3.Ροδοφύκη, 4.Ξανθοφύκη (Χρυσοφύκη), 5.Ευγλενοειδή, 6.Δινομαστιγωτά (Πυροφύκη), 7.Κρυπτοφύκη

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) 1. Χλωροφύκη: Μονοκύτταρα ή πολυκύτταρα, περιέχουν χλωροφύλλη α, β και καροτινοειδή. Απαντώνται κατά 90% σε γλυκά νερά. Εδώ ανήκουν τα Χαρώδη φύκη (γένη Chara, Nitella) που θεωρούνται οι πρόγονοι των φυτών της ξηράς. Απαντώνται σε ολιγοτροφικά νερά. Acetabularia mediterranea (ομπρελλάκια): όλο το φυτό αποτελείται από ένα κύτταρο (το μεγαλύτερο φυτικό κύτταρο 6-8cm) με ένα πυρήνα στα ριζοειδή του. Απαντάται στα βράχια καθαρών ακτών (δείκτης), καλλιεργείται εύκολα στο εργαστήριο (πειραματικές έρευνες) Spirogyra sp.: νηματοειδή φύκη που απαντώνται σε στάσιμα νερά (βούρκα) και πολλαπλασιάζονται ταχύτατα Acetabularia mediterranea Spirogyra sp. https://www.quizover.com/microbiology/course/10 https://www.aquaportail.com/fiche-algue-3461-spirogyra-sp.html

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) 1. Χλωροφύκη (συνέχεια) Caulerpa taxifolia: τροπικό φύκος (ενυδρείου) που μόλυνε τα νερά (βυθό) της Μεσογείου το 1985 (από το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο του Μονακό) μέχρι την Αδριατική. Εκτοπίζει ραγδαία τη θαλάσσια χλωρίδα αλλά και πανίδα (λόγω τοξικότητας) Chlamydomonas reinhardtii: μονοκύτταρο, μόλις 10μ, με 2 μαστίγια (παραγωγή βιοκαυσίμου, Η2 ) Chlorella sp.: μονοκύτταρο, μόλις 2-10μ, καλλιεργείται όπως η Spirulina (κυανοβακτήριο) και παρέχει υψηλό ποσοστό πρωτεϊνών και βιταμινών Ulva lactuca: το μαρούλι της θάλασσας, μικρό φυλλοειδές (εδώδιμο) πράσινο φύκος (5-30cm), που φυτρώνει στα βράχια σε μολυσμένα νερά (δείκτης) κοντά σε λιμάνια Chlorella sp. Caulerpa taxifolia Chlamydomonas reinhardtii Ulva lactuca http://www.seaslugforum.net/find/caultaxi2 http://remf.dartmouth.edu/Chlamydomonas

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) 2. Φαιοφύκη: πολυκύτταρα φύκη, καφέ χρώματος που θεωρούνται ζιζάνια των θαλασσών π.χ. Sargassum (θάλασσα των Σαργασσών). Είναι τα μεγαλύτερα φύκη (Macrocystis sp.) φτάνουν τα 120m (μεγαλώνουν 1m την ημέρα). Έχουν χλωροφύλλη α , c και καροτινοειδή. Τα φαιοφύκη είναι σημαντική πηγή ιωδίου, αλγίνης και αλγινικών αλάτων (πολυσακχαρίτες). Το μίγμα από Laminaria, Alaria, και άλλων φυκών καταναλώνεται πολύ σαν λαχανικό από τους Ιάπωνες (kombou, wakame) 3. Ροδοφύκη: πολυκύτταρα (κυρίως), έχουν χλωροφύλλη α, καροτινοειδή και φυκομπιλίνες. Το όνομά τους οφείλεται στον ερυθρό (ροδόχροο – καστανό) θαλλό τους. Από το Chondrus crispus (Irish moss) παράγεται άγαρ και καρραγηνό. Υπάρχουν εδώδιμα και βαφικά είδη Chondrus crispus Laminaria sp. Macrocystis sp. Alaria sp. Sargassum στη θάλασσα των Σαργασσών ροδοφύκος //thewildcoastblog.com/2016/10/13/week-3-giant-kelp

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) 4. Ξανθοφύκη (Χρυσοφύκη): μονοκύτταρα (τα περισσότερα), περιέχουν χλωροφύλλη α , c και καροτινοειδή. Η κυριότερη ομάδα (90%) είναι τα διάτομα. Τα διάτομα είναι μονοκύτταρα, μεγέθους 2-500μ (σε ένα κουταλάκι 25 εκ. διάτομα), με τοιχώματα αποπυριτιωμένα (SiO2) αποτελούμενα από δυο θυρίδες που εφαρμόζουν μεταξύ τους και έχουν συμμετρικές γεωμετρικές μορφές. Διαδεδομένα στα νερά, υγρά εδάφη, παράγουν το ¼ του O2 της γης και αποτελούν το ¼ της φυτικής μάζας της. Δημιουργούν αποικίες και όταν πεθάνουν τα «κελύφη» τους δημιουργούν ποσότητες από τη ¨γη των διατόμων¨ Τα διάτομα είναι η σημαντικότερη οικονομικά ομάδα φυκών διότι: αποτελούν το κυριότερο μέρος του φυτοπλαγκτόν, απορροφούν τη νιτρογλυκερίνη και δημιουργούν δυναμίτιδα, φίλτρα στη βιομηχανία (ζάχαρης, μπύρας, κρασιών), γυαλιστικό πολύτιμων υλικών, συστατικό οδοντόπαστας, προσθήκη σε μπογιές για φωσφορισμό, μονωτικό υψηλών θερμοκρασιών, δείκτης ένδειξης πετρελαίου, εντομοκτόνο σε εχθρούς σπερμάτων αποθήκης (σιτηρά κ.α.) Διάτομα http://crittergetritter.com/wp-content/uploads/2014/03/diatom2.jpg

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) 5. Ευγλενοειδή: μονοκύτταρα, χωρίς κυτταρικά τοιχώματα και φέρουν μαστίγια. Έχουν χλωροφύλλη α , β και καροτινοειδή. Λίγα είδη (800) με κυριότερο γένος το Euglena 6. Δινομαστιγωτά (Πυροφύκη): μονοκύτταρα με χλωροφύλλη α , c και καροτινοειδή και φέρουν μαστίγια. Τα περισσότερα ζουν σε αλμυρά νερα και ορισμένα φωσφορίζουν τη νύχτα. Μερικά είδη είναι τοξικά για τα ψάρια, όπως το γένος Gymnodinium και Gonyaulax (που σε μεγάλους πληθυσμούς βάφει τα νερά κόκκινα σε έκταση πολλών km ¨κόκκινη παλίρροια¨) 7. Κρυπτοφύκη: λίγα είδη (100), μονοκύτταρα, χωρίς κυτταρικά τοιχώματα και φέρουν μαστίγια. Έχουν χλωροφύλλη α , c, καροτινοειδή και φυκομπιλίνες. Τα Ευγλενοειδή, Δινομαστιγωτά και Κρυπτοφύκη αποτελούν τα «Μαστιγωτά» που λίγα είδη απ¨ αυτά είναι ετερότροφα (χωρίς χλωροφύλλη) και άλλα την ημέρα γίνονται αυτότροφα και τη νύχτα ετερότροφα (ένδειξη κοινής καταγωγής φυτών –ζώων) Gymnodinium Gonyaulax Κόκκινη παλίρροια Δινομαστιγωτά https://serc.carleton.edu/microbelife/topics/redtide/education.html

Συστηματική Βοτανική 4 (Φύκη –Algae) Στις θάλασσες υπάρχουν και κάποια άλλα φυτά που νομίζουμε ότι είναι φύκη, ενώ είναι ανώτερα φυτά όπως η Posidonia oceanica,(a) που απαντάται σε καθαρές θάλασσες και σχηματίζει μεγάλα «λιβάδια»(b). Έχει καφέ φύλλα σαν κορδέλες που βλέπομε συχνά στην ακτή μετά από θαλασσοταραχή. Aνάμεσά τους καμιά φορά βρίσκουμε και κάποια καφετιά μπαλάκια (c) με διάμετρο 2-4 cm, που είναι φύλλα του ίδιου φυτού που δημιουργούνται με την κίνηση του κύματος. Η Posidonia oceanica είναι ένα μονοκότυλο αγγειόσπερμο, με άνθη και σπέρματα(d), είναι δείκτης καθαρότητας της θαλάσσιας περιοχής και παρέχει προϊόντα όπως compost (λίπασμα)(e), φυσικές επιφάνειες (panel), καλύμματα(f) κ.α. a b d f c e Posidonia oceanica http://www.tabatika.gr/?p=1612