Das Phykologie oder Algologie ist die wissenschaftliche Disziplin, die Algen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Untersuchung ihrer Photosynthesemechanismen, der Toxinproduktion, industrieller Produkte und der Systematik liegt.
Algen sind eine polyphyletische Gruppe (ohne einen gemeinsamen Vorfahren) von photosynthetischen Organismen mit einer Präsenz in der Zellwand. Diese Gruppe umfasst einzellige Individuen (Cyanobakterien oder Blaualgen) und mehrzellige Individuen. Ebenso sind sowohl prokaryotische als auch eukaryotische Zellen enthalten..
Die Fikologie begann im antiken Griechenland mit den Werken von Theophrastos und Dioscorides. Algen galten lange Zeit als Pflanzen, weshalb sie hauptsächlich von Botanikern untersucht wurden.
Linnaeus war der erste, der den Namen Alge verwendete, um diese Gruppe von Organismen zu definieren, obwohl er auch einige Bryophyten umfasste. Es ist jedoch im neunzehnten Jahrhundert, als die Fikologie als Disziplin gilt, da die Struktur der Algen besser bekannt ist.
In diesen Jahren leisteten große Fikologen wie Stackhouse, Lamouroux und Kützing wichtige Beiträge zur Biologie und Klassifizierung von Algen. Seine Arbeiten basierten hauptsächlich auf der Untersuchung der Anatomie und des Lebenszyklus dieser Organismen..
Unter den Untersuchungsgebieten der Phykologie sticht die Forschung zu "roten Gezeiten" hervor, die durch das exponentielle Wachstum von Mikroalgen verursacht wird. Diese Organismen produzieren Toxine, die Fische und Schalentiere vergiften und sich negativ auf die Fischereiindustrie und die öffentliche Gesundheit auswirken..
Artikelverzeichnis
Menschliche Zivilisationen an der Küste entwickelten eine wichtige Verbindung zu Algen. Die Mapuches in Chile nehmen Algen in ihre mythologische Symbolik auf. Die Chinesen sind ihrerseits die ersten, die schriftliche Hinweise auf diese Organismen hinterlassen..
Die Phykologie oder Algologie als Wissenschaft hat ihren Ursprung hauptsächlich in der westlichen Kultur und ihre Entwicklung ist mit der Geschichte der Botanik verbunden. Wir können vier Phasen innerhalb seiner historischen Entwicklung erkennen.
Der erste, der den Begriff verwendet Phykos (Meerespflanzen), um sich auf Algen zu beziehen, waren die Griechen Theophrastus und Dioscorides. Später leitet sich aus diesem griechischen Namen der römische Begriff ab Fucus, verwendet, um diese Organismen zu benennen.
Während des 16. und 17. Jahrhunderts wurden nicht viele Studien auf dem Gebiet der Fikologie durchgeführt. Der tschechische Botaniker Von Zalusian (1592) schloss Algen sowie Pilze, Flechten und Seekräuter in die Gruppe ein Musci. Von Zakusian betrachtete diese Gruppen aufgrund der Schwierigkeit, sie zu klassifizieren, als "Ruda et Confusa" (schwierig und verwirrend).
Ein anderer Botaniker, der in den Anfängen der Fikologie Beiträge leistete, war Gaspar Bauhin in seiner Arbeit Prodromus theatri Botanik (1620). Der Autor klassifizierte verschiedene Pflanzengruppen als Algen wie Moose und Schachtelhalme (Equisetum).
1711 beschrieb der französische Ferchault de Reaumur die sexuellen Strukturen einer Algenart. Dies war ein wichtiger Beitrag zur Algologie, obwohl Botaniker wie Samuel Gottlieb weiterhin der Ansicht waren, dass Algen durch Parthenogenese reproduziert werden.
Linnaeus nahm Algen in Kryptogamen (kernlose Pflanzen) in sein sexuelles Klassifizierungssystem auf (1735). Später, 1753, beschrieb er die Gattung Fucus, und dort begann die Gruppe eine bessere Definition zu haben.
Die Verwendung besserer optischer Mikroskope brachte große Fortschritte in der Phykologie. In dieser Zeit wurden die meisten Hauptgruppen von Algen, wie sie heute bekannt sind, definiert..
Der Schweizer Pierre Vaucher hat in seiner Arbeit als erster die Sexualität von Algen deutlich gezeigt Histoire des verleiht de'eau douce (1803). Aus dieser Arbeit werden Algen als Gruppe erkannt und die Algologie beginnt sich zu konsolidieren.
Es wird angenommen, dass der Engländer John Stackhouse die Fikologie in eine wissenschaftliche Disziplin verwandelt hat. Im Jahr 1801 untersuchte Stackhouse die Keimung der Zygote von Arten von Fucus und festgestellt, dass sie verschiedenen Geschlechtern angehörten.
Anschließend schlug der französische Botaniker Jean Lamouroux 1813 ein Klassifizierungssystem für Algen vor. In seinen Arbeiten beschrieb er eine große Anzahl von Arten und definierte drei große Gruppen (Rot-, Braun- und Grünalgen)..
Unter den großen Fikologen der Zeit war der schwedische C.A. Agardh und sein Sohn J.G. Agardh, der die Morphologie von Algen studierte. J.G. Agardh schlug eine Klassifizierung von Meeresalgen anhand ihrer anatomischen Eigenschaften vor.
Ein weiterer prominenter Algologe war der Deutsche Friedrich Kützing, der zahlreiche Abhandlungen zur Fikologie veröffentlichte, in denen er verschiedene Arten beschrieb. Bei seiner Forschung berücksichtigte er hauptsächlich die Anatomie dieser Organismen.
Während des größten Teils dieser Zeit galt die Phykologie als Zweig der Botanik, und Algen wurden in die Abteilung Thallophyta (Plantae) aufgenommen. Die Lebenszyklen vieler Arten wurden ebenfalls untersucht, wodurch die verschiedenen Gruppen klarer definiert werden konnten..
Der italienische Fikologe Giovanni de Toni arbeitete 35 Jahre lang an seiner Arbeit Sattel Algarin, Diese Arbeit sammelt das gesamte Wissen über die Systematik der Algen, die bisher existierte.
Darüber hinaus wurde die Meeresfikologie geboren, die sich auf die Untersuchung von Algen in Meeren und Ozeanen spezialisiert hat. Während dieser Zeit begannen Expeditionen an verschiedene Küsten der Welt, diese Organismen zu klassifizieren..
In den 50er Jahren (20. Jahrhundert) gab es dank der Entwicklung von Raster- und Transmissionselektronenmikroskopen einen großen Fortschritt in der Phykologie. Dies ermöglichte es, Aspekte der Physiologie, Zellbiologie und Ökologie der verschiedenen Algengruppen zu untersuchen..
In den 1970er Jahren änderte sich die systematische Herangehensweise an die Fikologie aufgrund der Verwendung molekularer Techniken. Es konnte festgestellt werden, dass Algen eine polyphyletische Gruppe sind (sie haben keinen gemeinsamen Vorfahren). So befanden sich Cyanobakterien innerhalb von Bakterien und den anderen Algengruppen im Königreich Protista..
Derzeit ist die Fikologie eine konsolidierte Disziplin, und es gibt zahlreiche Forscher in ihren verschiedenen Studienbereichen.
Die Phykologie ist die Disziplin, die sich der Erforschung von Algen widmet. Es bezieht sich nicht nur auf eine taxonomische Kategorie (aufgrund der Herkunft dieser Gruppe), sondern wird auch weiterhin für praktische Zwecke verwendet.
In Algen finden sich sowohl prokaryotische als auch eukaryotische Zellen, von denen die meisten photosynthetisieren. In der eukaryotischen Gruppe sind Algen Talophyten (Pflanzen mit Thallus), deren primäres photosynthetisches Pigment Chlorophyll ist zu.
Die Phykologie untersucht die morphologischen und anatomischen Eigenschaften der verschiedenen Algengruppen. Darüber hinaus befasst es sich mit der Erforschung der Evolutionsprozesse dieser Organismen, einschließlich verschiedener Aspekte wie der Evolution des Chloroplasten und der Photosynthesemechanismen..
Auf dem Gebiet der Physiologie und Biochemie haben sich Phykologen der Erforschung der sogenannten „roten Gezeiten“ gewidmet. Dies bezieht sich auf das exponentielle Wachstum bestimmter Mikroalgen, die Phykotoxine produzieren, die für die Meeresfauna und den Menschen toxische Organismen sind..
In der Algologie wird die Kenntnis der Rolle von Algen in den Ökosystemen, in denen sie vorkommen, in Betracht gezogen. Dieses Thema ist für die Wissenschaft von großer Bedeutung, da diese Organismen die wichtigsten Sauerstoffproduzenten auf dem Planeten sind..
Andererseits sind Algen für den Menschen als Nahrung und als Grundlage für die Herstellung von Industrieprodukten nützlich. Daher untersucht die Phykologie auch potenziell nützliche Arten sowie die effizientesten Methoden zur Verwendung von Algen..
Die Phykologie als Disziplin umfasst verschiedene Bereiche, die für Forscher von Interesse sind. Derzeit sind diejenigen hervorzuheben, die sich auf Physiologie, Toxinproduktion, Industrieprodukte und Systematik beziehen..
Es wurde vermutet, dass sich Chloroplasten in Algen aus endosymbiotischen Cyanobakterien entwickelten. Die Forschung auf diesem Gebiet konzentriert sich auf die Informationstransportmechanismen, die die Teilung und den Metabolismus von Chloroplasten steuern..
Im Jahr 2017 wurde eine Studie an Cyanobakterien und anderen Algengruppen durchgeführt. Dadurch wurden die Mechanismen des Sauerstoffverbrauchs untersucht, da Überschüsse dieses Elements oxidative Schäden in Zellen verursachen können.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass in Cyanobakterien ein Enzym aktiviert wird, das die Zelle vor hohen Lichtintensitäten schützt. Bei anderen Spezies wurden biochemische Strategien beobachtet, die Zellen unempfindlich gegenüber überschüssigem O machenzwei.
Die Produktion von Phykotoxinen kann die sogenannten "roten Gezeiten" erzeugen, die große ökologische und ökonomische Auswirkungen haben. Aus diesem Grund hat sich die Phykologie auf die Untersuchung dieser Verbindungen konzentriert..
Es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, um festzustellen, wie diese Phykotoxine in verschiedenen Organismen, einschließlich Menschen, wirken. Im Jahr 2018 untersuchten spanische Forscher die von Mikroalgen produzierten Toxine sowie die Wirkmechanismen und Symptome, die sie beim Menschen produzieren.
Die Phykologie hat in den letzten Jahren dem Bereich der Biokraftstoffe besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Es werden zahlreiche Untersuchungen zu biologischen und angewandten Aspekten von Algen durchgeführt, die möglicherweise verwendet werden können.
Eine Überprüfung der Aussichten für die Verwendung von Algen als Biokraftstoffe (durchgeführt 2017) zeigt, dass die wichtigsten Herausforderungen im technologischen Bereich liegen. Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf die Produktion von hoher Biomasse sowie auf angemessene Wachstumsbedingungen.
Einige Algengattungen wie Cladophora (Grünalgen) und Fucus (Rotalgen) sind schwermetalltolerant. In diesem Sinne werden Studien durchgeführt, um die Menge an Metallen zu bestimmen, die diese Organismen enthalten können..
Aus den erhaltenen Informationen wurden Simulationsmodelle zum Verhalten der Kontamination durch Schwermetalle in Gewässern erstellt..
Die Phykologie hat der systematischen Untersuchung von Algen große Bedeutung beigemessen. Dieses Gebiet hat sich hauptsächlich auf die Untersuchung der Beziehung von Algen untereinander und ihrer Wirkung auf andere Organismen konzentriert..
In diesem Sinne waren molekulare Techniken sehr wichtig, um diese Beziehungen zwischen Organismen zu definieren..
Kürzlich wurden die Gletscheralgen Grönlands untersucht, die zur Gruppe der Chlorophytas (Grünalgen) gehören. Es ist erwiesen, dass dies die Algen sind, die am meisten mit Pflanzen verwandt sind, und dass ihre Ökologie dazu beitragen kann, die Besiedlung der terrestrischen Umwelt durch Pflanzen besser zu verstehen.
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