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Algas marinhas: origens

Autores: Filipe Guilherme Ramos Costa Neves, Thais R. Semprebom, Raphaela A. Duarte Silveira e Douglas F. Peiró



Fotografia colorida de algas pardas, com cor amarelada, sobre m substrato rochoso. As algas têm formado de touceira, com partes alongadas e estreitas, que estão sendo movimentadas pela água. Sobre o mesmo substrato rochoso estão vários ouriços-do-mar, escuros, com formato arredondado e estruturas espinhosas ao redor. A água tem tonalidade azul.

Algas marinhas pardas (Heterokontophyta, Phaeophyceae) sobre o substrato rochoso, na presença de vários ouriços-do-mar que são predadores das algas. Fonte: Izaro Arregi/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0).



As algas são seres vivos muito importantes para os ecossistemas marinhos. Elas realizam a fotossíntese, sendo assim, são produtores primários nas cadeias tróficas marinhas, formando a base das teias tróficas nesses ambientes. Servem de alimento para o zooplâncton e uma diversidade de organismos. Além disso, podem ser encontradas em uma variedade de ambientes: água salgada, em altas montanhas geladas, nos desertos e na água doce.


A maior parte do oxigênio que respiramos é proveniente do excedente da fotossíntese realizada pelas algas. Logo, nós, seres humanos, dependemos das algas para sobreviver. Desse modo, é importante conhecermos esses seres vivos, que nos oferecem tantos serviços, às vezes despercebidos.



O SURGIMENTO DAS ALGAS NO PLANETA TERRA


Fotografia de fóssil de uma alga, demonstrando vários filamentos paralelos horizontais de cor acizentada. Nos filamentos há vários segmentos.

Fóssil de algas vermelhas (Rhodophyta), que foram mineralizadas em uma rocha. A imagem apresenta vários filamentos da alga, paralelos uns aos outros (aumento 20x). Fonte: Alessandro Da Mommio/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0).



O registro fóssil demonstra que muito provavelmente a primeira alga pertencia ao domínio Bacteria e realizava a fotossíntese oxigênica, ou seja, a fotossíntese em que há como um dos produtos a formação de oxigênio. Essas algas eram conhecidas como cianobactérias.


As cianobactérias apresentam a clorofila a, uma molécula que é extremamente importante para a captação da luz, a fim de produzirem o próprio alimento. O surgimento desses organismos no planeta foi um marco na história da vida na Terra, pois permitiu que outros seres vivos realizassem a respiração aeróbica. O oxigênio aumentou em proporção dentre os gases da atmosfera. A atmosfera tornou-se oxidante, ou seja, capaz de capturar prótons… e devido a esta característica, várias espécies deixaram de existir.


Atualmente há uma grande diversidade de algas, de várias cores devido à presença de pigmentos (como exemplo: os carotenoides que possuem as cores laranja e amarelo; clorofila que possui a cor verde; a ficoeritrina que possui cor vermelha; e fucoxantina que apresenta a cor marrom, entre outros). Esses pigmentos são moléculas que auxiliam na captação da luz, durante o processo fotossintético.


As algas precisam desses pigmentos para captar a energia solar para a produção dos seus carboidratos. Cada alga apresenta um tipo específico de clorofila. Todas as algas, desde as cianobactérias até as algas da linhagem das Rhodophyta apresentam clorofila a. Ainda existem outros 3 tipos de clorofila: b, c e d, que estão em outros tipos de algas. Esses tipos de clorofila auxiliam inclusive na identificação dos diferentes grupos de algas.


Mas como surgiram essas algas? Como as primeiras populações de algas evoluíram para outras populações mais complexas?



A DIVERSIDADE DE ALGAS

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

Representação de uma célula de cianobactéria (Cyanophyta). No centro está o DNA e, ao redor, os tilacóides (estruturas mais claras) com os ficobilissomos (esferas roxas). Fonte: DBCLS/Wikimedia Commons (CC BY 4.0).



Os estudos detalhados das estruturas das algas demonstram que processos de simbiose entre um organismo heterotrófico (seres vivos que se alimentam de outros para a sua sobrevivência) e as cianobactérias deram origem a três linhagens de algas. Em outras palavras, uma célula de eucarioto (seres vivos com núcleo organizado) heterotrófico englobou uma célula de cianobactéria, mas esta passou a conviver no seu interior ao invés de ser destruída pelas enzimas do eucarioto. Com isso, há a formação de três linhagens diferentes de algas: Glaucophyta, Chlorophyta e Rhodophyta. Esse processo em que um eucarioto englobou e passou a conviver com a alga no seu interior é chamado de endossimbiose. Endossimbiose primária é o nome que se dá para essa primeira relação ecológica entre um eucarioto e uma cianobactéria (as primeiras algas).


Fotomicrografia de dois filamentos de uma alga verde. Um filamento mostra duas células e o outro mostra quatro células, uma ao lado da outra, transparentes e com um aglomerado verde interno.

Alga verde (Chlorophyta) microscópica e filamentosa. Cada segmento é uma célula da alga. Essas algas muito provavelmente deram origem às plantas terrestres. Fonte: Micropix/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).



Não acabou por aí. Outros eucariotos heterotróficos realizaram endossimbiose com as algas Chlorophyta e Rhodophyta, originando novas linhagens, em um processo que chamamos de endossimbiose secundária. A endossimbiose com as Chlorophyta originou as populações de Euglenophyta e Chlorarachniophyta. A linhagem das Rhodophyta é ainda maior - vários processos de endossimbiose com essas algas originaram as linhagens de Cryptophyta, Haptophyta, Heterokontophyta, Apicomplexa, Ciliata, Perkinsidae, Oxyhirris e Dinophyta. Alguns desses organismos deixaram de realizar a fotossíntese em algum momento de sua evolução e, portanto, não são considerados algas como Ciliata, Apicomplexa, Perkinsidae e Oxyhirris.


Fotografia de algas vermelhas sobre o substrato onde está também 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, próxima a uma colônia de coral. Fonte: Johnmartindavies/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).


Algas pardas de coloração amarelada sobre um substrato rochoso em uma praia.

Alga parda (Heterokontophyta, Phaeophyceae) sobre o substrato rochoso. Fonte: Erasmo Macaya/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).



As algas apresentam uma grande diversidade com variadas origens, com linhagens microscópicas, unicelulares e coloniais, que são as microalgas; como também as algas vistas a olho nu, sem raízes, caule ou folhas verdadeiras, que são as macroalgas. Mais estudos são extremamente importantes para a sociedade, já que as algas possuem potencial na indústria alimentícia, de medicamentos e de biotecnologia. Lembrando que as algas são as grandes produtoras do oxigênio que respiramos.




Bibliografia


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