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Algas marinhas: diversidade

Autores: Filipe G.R.C. Neves, Thais R. Semprebom, Raphaela A. Duarte Silveira e Douglas F. Peiró

Ilustração de uma célula de cianobactéria com o DNA ao centro parecendo um filamento enovelado. Ao redor há várias estrias que são os tilacóides e várias esferas pequenas de cor rocha, que são os ficobilissomos.

Representação esquemática de uma das primeiras algas a existirem no planeta, uma célula de cianobactéria. No centro está o DNA e ao redor os tilacóides (estruturas mais claras) com os ficobilissomos (esferas roxas). Essas algas podem apresentar-se como esferas (conforme a ilustração), mas também se associam em filamentos. Fonte: DBCLS/Wikimedia Commons (CC BY 4.0).



As algas surgiram há milhões de anos, modificando a atmosfera e a vida no planeta Terra. A partir de processos de simbiose, organismos heterotróficos passaram a realizar a fotossíntese. Sendo assim, surgiu uma diversidade de espécies de algas, as quais conhecemos hoje em dia.



CONHECENDO AS ALGAS MARINHAS


Embora a taxonomia das algas seja bem dinâmica, sendo reexaminada de tempos em tempos, conforme alguns autores, aqui seguimos a classificação proposta por Lee (2008) e demonstrada por Castro e Huber (2016). As principais algas marinhas pertencem às divisões Cyanophyta, Chlorophyta, Rhodophyta, Heterokontophyta (que apresenta as classes Bacillariophyceae e Phaeophyceae) e Dinophyta. Também existem outras algas que são encontradas no ambiente marinho, mas em pouca abundância: Cryptophyta, Heterokontophyta (classe Chrysophyceae) e Haptophyta (também chamada Prymnesiophyta).



1. Cyanophyta: cianobactérias ou algas azuis


As cianobactérias são algas de cor azul-esverdeada, principalmente pela presença da ficocianina, um pigmento azulado. Algumas dessas algas também apresentam pigmento vermelho, a ficoeritrina. Dependendo da predominância desses pigmentos, que auxiliam na captação de luz solar para produção dos carboidratos (pela fotossíntese), a cianobactéria pode ter uma cor azulada ou avermelhada.


Fotomicrografia de vários filamentos de cianobactéria representados por várias esferas pequenas unidas em um filamento. Há vários filamentos na imagem.

Cianobactérias coloniais (Cyanophyta) visualizadas no microscópio óptico. Cada esfera representa uma célula de alga. Juntas, essas células formam as colônias. Fonte: CSIRO/Wikimedia Commons (CC BY 3.0).



O organismo fotossintético mais abundante no oceano é a alga do gênero Prochlorococcus, que é uma cianobactéria muito comum nas regiões tropicais e subtropicais com baixas concentrações de nutrientes.


Algumas cianobactérias podem ser tóxicas, ocasionando problemas de saúde pública, pois as toxinas produzidas, em contato com outros organismos (sejam humanos e não-humanos), causam danos celulares e fisiológicos. Inclusive, o banho em locais de florações de algumas cianobactérias pode causar danos à pele, bem como a ingestão destas algas pode causar intoxicação.


Além disso, nas regiões tropicais do oceano existem depósitos de calcário chamados de estromatólitos, que são formados por cianobactérias, as mais antigas algas existentes no nosso planeta. É nessa região onde há condições de temperatura e de disponibilidade de nutrientes essenciais para o desenvolvimento dessas algas.



2. Chlorophyta: as algas verdes


Fotomicrografia de dois filamentos de uma alga verde, em que há 4 células uma ao lado da outra de cor verde.

Alga verde (Chlorophyta) microscópica e filamentosa, visualizadas no microscópio óptico. Cada segmento é uma célula da alga. Acredita-se que populações dessas algas se diferenciaram nas primeiras plantas. Fonte: Micropix/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).



Relativamente poucas algas desse grupo são marinhas (em torno de 10% das 7 mil espécies), sendo a grande maioria de ambientes aquáticos de água doce continentais. Muitas delas são unicelulares, mas há representantes multicelulares podendo ser encontradas em baías, estuários e costões rochosos.


Geralmente são algas encontradas em ambientes mais rasos. Como exemplo temos as algas dos gêneros Ulva, Enteromorpha, Valonia, Caulerpa, Halimeda. Algumas algas verdes são conhecidas por produzirem calcário. Desse modo, são também importantes na construção dos recifes de coral.


Fotografia de algas verdes de coloração esverdeada sobre rochas em uma praia arenosa. Ao fundo à esquerda pode-se ver a água da praia e há direita algumas árvores.

Algas verdes (Chlorophyta) sobre um substrato rochoso na praia de Kirakira (Ilha de Makira nas Ilhas Salomão). Essas algas são alimento para muitos organismos. Fonte: RH D 22/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).



As algas verdes apresentam clorofila a e b e possuem celulose como substância de reserva. Muitos acreditam que populações dessas algas deram origem às plantas terrestres.



3. Rhodophyta: as algas vermelhas


Fotografia de algas vermelhas sobre o substrato junto com uma colônia de coral. A alga apresenta a forma de um talo em que há várias ramificações, porém o corpo dela apresenta o mesmo tipo celular.

Alga vermelha (Rhodophyta) sobre o substrato próximo a uma colônia de coral. Fonte: Johnmartindavies/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).



A maioria das algas vermelhas são marinhas apresentando os pigmentos denominados “ficobilinas”: ficocianina e ficoeritrina, além das clorofilas a e d. Os representantes dessas algas pertencem aos gêneros Gelidium, Gracilaria, Gigartina, Porphyra, Rhodymenia, Chondrus.


Existem, entre as algas vermelhas, algumas espécies que produzem carbonato de cálcio - são algas coralinas. Elas também são, portanto, importantes na construção dos recifes de corais.



4. Heterokontophyta / Bacillariophyceae: as diatomáceas


Fotomicrografia de uma diatomácea de formato circular. Há vários espinhos na borda da célula. Sua superfície é repleta de estruturas circulares pequenas.

Diatomácea (Heterokontophyta, Bacillariophyceae) cêntrica visualizada no microscópio eletrônico com aumento de 8 mil vezes. Fonte: Berezovska/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0).



Essas algas unicelulares, as diatomáceas, apresentam um esqueleto externo formado de sílica (SiO2) chamada de frústula. A frústula nas diatomáceas cêntricas são arredondadas apresentando estrutura radial. Existem diatomáceas chamadas penadas, pois formam uma estrutura em forma de pena.

A cor das diatomáceas é geralmente amarelo-amarronzada devido à presença de pigmentos carotenóides, além das clorofilas a e c. Elas podem apresentar espinhos na sua frústula como também pequenos orifícios, que auxiliam na troca gasosa e produção de mucilagem.


Fotomicrografia de vários exemplares de diatomáceas de diferentes formatos: circular, triangular, quadrado e em forma de pena.

Montagem com vários exemplares de diatomáceas (Heterokontophyta, Bacillariophyceae), cêntricas, penadas e de outros formatos. Fonte: Wipeter/Wiimedia Commons (CC BY-SA 4.0).



Elas são grandes produtoras primárias do oceano, principalmente em regiões temperadas e polares como no Ártico e na Antártida. Por isso, a sedimentação das frústulas dessas algas, após mortas, contribuem na produção da sedimento marinho: o exsudado de diatomáceas, que é um sedimento biogênico.



5. Heterokontophyta / Phaeophyceae: as algas pardas ou marrons


 Fotografia de algas pardas de cor amarela sobre um substrato rochoso em uma praia. Na imagem a água do mar escorre sobre o substrato onde as algas estão.

Algas pardas (Heterokontophyta, Phaephyceae) sobre o substrato rochoso. Algumas algas deste grupo formam florestas submersas no ambiente marinho, servindo de locais para alimentação e reprodução de muitas outras espécies. Fonte: Erasmo Macaya/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).



As algas pardas, além das clorofilas a e c, possuem o pigmento fucoxantina, que é amarelo-amarronzado. A maioria das espécies são marinhas, dominando os ambientes temperados e polares.


Dentro desse grupo estão as maiores algas já encontradas - as florestas marinhas chamadas kelps como as do gênero Laminaria e Alaria. As algas do gênero Macrocystis formam as maiores kelps até então conhecidas. Essas florestas submersas são um importante habitat para um grande número de espécies. Assim como, são alimento para muitos herbívoros.


Já o sargaço (gênero Sargassum), comum nas praias brasileiras, é uma alga parda encontrada nos ambientes tropicais mais quentes. Há outros representantes como os gêneros Ectocarpus, Desmarestia, Ascophyllum e Eisenia.



6. Dinophyta: os dinoflagelados


Fotomicrografia de duas células de dinoflagelados que são  ovais e cada uma apresenta um sulco central onde se localiza o flagelo central. A célula apresenta uma ornamentação singular: vários buraquinhos em toda a célula.

Duas células de dinoflagelados (Dinophyta) demonstrando o sulco central, onde fica um dos flagelos, em microscopia eletrônica de varredura. Essas algas apresentam 2 flagelos, um longitudinal e outro perpendicular. Fonte: CSIRO/Wikimedia Commons (CC BY 3.0).



Os dinoflagelados são algas microscópicas que apresentam dois flagelos: um vertical e outro horizontal. Enquanto o primeiro auxilia na propulsão do dinoflagelado, fazendo-o mover-se adiante, o segundo lhe permite girar no eixo do próprio corpo. Sua célula é formada por várias placas de celulose e pode apresentar espinhos e poros.


Alguns dinoflagelados podem ser tóxicos, quando em aflorações (blooms) avermelhadas (maré vermelha) em ambientes eutrofizados (repletos de nutrientes). Nessas aflorações pode ocorrer a mortalidade de vários peixes como também o acúmulo de toxinas nos tecidos de organismos filtradores, como alguns moluscos bivalves.


Existem dinoflagelados que são muito importantes para o crescimento dos corais: as zooxantelas. Esses dinoflagelados vivem em simbiose com os corais, produzindo para estes o alimento que necessitam e, em troca, os corais oferecem proteção às zooxantelas. Assim, os corais apresentam um crescimento ótimo na presença das zooxantelas.



7. Outras algas


As Cryptophyta são algas que apresentam dois flagelos e que não apresentam esqueleto externo algum. Os representantes desse grupo são: Goniomonas, Cryptomonas, Chilomonas e Chroomonas.


As Chrysophyceae também são chamadas de silicoflagelados por apresentarem um esqueleto interno em forma de estrela, que é constituído de sílica. Esses organismos unicelulares apresentam dois flagelos de diferentes tamanhos. Eles inclusive podem fazer migrações verticais na coluna d’água. Exemplos dessas algas são os gêneros Ochromonas e Chromulina.


Além disso, existem as algas do grupo das Haptophyta, também chamado de Prymnesiophyta. Essas algas são comumente chamadas de cocolitoforídeos, pois formam os cocolitos, que são placas de carbonato de cálcio em forma de botão ornamentando suas células. Fósseis de cocolitoforídeos já foram encontrados em rochas sedimentares da era Mesozóica (períodos Cretáceo e Jurássico); no Cretáceo os cocolitoforídeos dominaram o nanoplâncton, por exemplo. Inclusive, rochas que apresentam cocolitoforídeos são grandes indicadores de depósitos de petróleo. Representantes desse grupo são Emiliana huxleyi, Hymenomonas carterae e Pavlova.


Fotomicrografia de três células de cocolitoforídeos sobre um fundo preto. As células têm o formato circular e apresentam estruturas que parecem com botões ao redor de toda a célula.

Três células de cocolitoforídeo (Haptophyta), em microscopia eletrônica de varredura. Essas algas são encontradas no oceano e contribuem com a formação do sedimento marinho. Fonte: CSIRO/Creative Commons (CC BY 3.0).



Até então, conhecemos essa diversidade de algas marinhas. Conforme mais pesquisas são realizadas e mais tecnologia surge para auxiliar os cientistas na busca por conhecimento, mais dessas algas podem se descritas.




Bibliografia


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