Aļģes: definīcija, bioloģija, fotosintēze un veidi

Aļģes ir liela un daudzveidīga vienkāršu, parasti autotrofisku organismu grupa. Dažām ir viena šūna, citām - daudzas šūnas. Lielākās un sarežģītākās jūras aļģes sauc par aļģēm. Tās ir līdzīgas augiem un ir "vienkāršas", jo tām nav daudzu atšķirīgu orgānu, kas sauszemes augiem ir raksturīgi. Šā iemesla dēļ tās nav klasificētas kā augi.

Lai gan senākās mācību grāmatās prokariotiskās cianobaktērijas (agrāk dēvētas par zilaļģēm) tika iekļautas kā "aļģes", tagad tā nav. Tagad termins aļģes tiek lietots eikariotiskiem organismiem. Visām īstajām aļģēm ir kodols membrānā un hloroplasti vienā vai vairākās membrānās. Tomēr aļģes noteikti nav monofilētiska grupa, jo tās visas nav cēlušās no kopīga aļģu priekšteča. Mūsdienu taksonomisti ierosina tās sadalīt monofilētiskās grupās, taču ne visi ir vienisprātis, kā to darīt.

Aļģēm nav tādu struktūru kā sauszemes augiem, piemēram, lapu, sakņu un citu orgānu. Gandrīz visām aļģēm ir daļas, kas veic fotosintēzi tāpat kā cianobaktērijas. Atšķirībā no citām fotosintezējošām baktērijām, piemēram, violetajām un zaļajām baktērijām, tās ražo skābekli. Dažas vienšūnu sugas izmanto tikai ārējos enerģijas avotus un tām ir ierobežotas fotosintētiskās daļas vai to nav vispār.

Vindhjas baseina fosilizētās pavedienveida aļģes ir datētas ar laiku pirms 1,6 līdz 1,7 miljardiem gadu.

Aļģu veidi

Zemāk ir minēti daži svarīgi aļģu veidi. Saraksts nav pilnīgs.

• Zaļās aļģes: tās tiek uzskatītas par augiem, jo tās izmanto tāda paša veida hlorofilu kā zaļie augi. Tiek pieņemts, ka starp zaļajām aļģēm un zaļajiem augiem pastāv evolūcijas radniecība.
• Sarkanās aļģes: saules gaismas enerģijas uztveršanai izmanto sarkanu pigmentu, tāpēc tiek uzskatīts, ka tās ir attīstījušās atsevišķi no zaļajiem augiem.
• Brūnās aļģes: izmanto hlorofilu a, bet tām ir vairākas citas bioķīmiskas atšķirības. Arī tās netiek uzskatītas par zaļajiem augiem.
• Dzeltenzaļās aļģes: Xanthophyceae.
• Zelta aļģes: Chrysophyceae.

Ekoloģija

Aļģes parasti ir sastopamas mitrās vietās vai ūdenī, un tās ir izplatītas gan uz sauszemes, gan ūdenī. Tomēr aļģes uz sauszemes parasti ir neuzkrītošas un daudz biežāk sastopamas mitros, tropiskos reģionos nekā sausos. Aļģēm nav vaskulāro audu un citu pielāgojumu, lai dzīvotu uz sauszemes, taču tās var izturēt sausumu un citus apstākļus simbiozē ar sēnītēm kā ķērpji.

Dažādām aļģu sugām ir nozīmīga loma ūdens ekoloģijā. Mikroskopiskās formas, kas dzīvo ūdens slānī, sauc par fitoplanktonu. Tās nodrošina barības pamatu lielākajai daļai jūras barības ķēžu. Kļavas aug galvenokārt seklos jūras ūdeņos. Dažas no tām izmanto cilvēku pārtikā vai ievāc agaram vai mēslojumam. Kelpas var augt lielās audzēs, ko sauc par kelpu mežiem. Šie meži novērš daļu viļņu radīto postījumu. Tajās dzīvo daudzas dažādas sugas, tostarp jūras eži, jūras ūdri un abaloni.

Dažas aļģes var kaitēt citām sugām. Dažas aļģes var daudz vairoties un radīt aļģu ziedēšanu. Šīs aļģes var radīt aizsargājošus toksīnus, kas ūdenī nogalina zivis. Dinoflagelates veido savienojumu, kas zivju gaļu pārvērš gļotās. Tad aļģes apēd šo barojošo šķidrumu.

Symbiosis

Aļģēm ir izveidojušās vairākas simbiotiskas partnerattiecības ar citiem organismiem. Vispazīstamākais no tiem ir augiem līdzīgie ķērpji, kurus veido sēne ar aļģi. Tā ir ļoti veiksmīga dzīves forma, un ir zināmas divdesmit tūkstoši "sugu". Visos gadījumos ķērpji pēc izskata un dzīvesveida būtiski atšķiras no abām sastāvdaļām; iespējams, tā ir vispilnīgākā zināmā simbioze. Abi komponenti iegūst no piekļuves nišām ar zemu barības vielu vērtību, kurās sastopami ķērpji.

Mazāk zināmas ir aļģu attiecības ar dzīvniekiem. Rifus veidojošie koraļļi būtībā ir sociāli polipi. Koraļļi ir atkarīgi no gaismas, jo aļģes ir svarīgi partneri, un tām nepieciešama gaisma. Koraļļi ir izveidojuši struktūras, kas bieži vien atgādina kokus, kas aļģēm nodrošina maksimālu piekļuvi gaismai. Koraļļi vājina aļģu šūnu sieniņas un sagremo aptuveni 80 % aļģu sintezētās barības. Koraļļu atkritumprodukti nodrošina barības vielas aļģēm, tāpēc, līdzīgi kā ar ķērpjiem, abi partneri gūst labumu no šīs savienības. Aļģes ir zeltaini brūnas bārkstainās aļģes, bieži vien Symbiodinium ģints aļģes. Interesanta partnerattiecību iezīme ir tā, ka koraļļa var izspiest aļģes grūtos laikos un vēlāk tās atgūt. Aļģu partnera izmešanu sauc par balināšanu, jo koraļļa zaudē krāsu. . ^p200

Aļģes satur arī citi Cnideria veidi, piemēram, jūras anemones un medūzas. Medūzas ar aļģēm uzvedas tā, lai to partneri dienā saņemtu vislabāko gaismu, bet naktī nolaižas dziļumā, kur ūdens ir bagāts ar nitrātiem un brūns no pūšanas. Arī jūras gliemeži un gliemenes ir labi pazīstamas ar to, ka tajās mīt aļģes. Abas grupas ir gliemji. Jūras gliemeži pārtiek no koraļļiem, un tie ir tādas pašas krāsas kā koraļļi, kurus tie pārtiek. Tās spēj atdalīt aļģes no polipu audiem, ko tās sagremo. Aļģu šūnas tiek pārvietotas uz gliemeža taustekļiem, kur tās turpina dzīvot. Citādi neaizsargātais gliemezis iegūst gan maskēšanos, gan uzturu.^p204 Milzu gliemezis aļģes glabā savā apvalkā, kas atklājas, kad gliemezis ir atvērts. Krāsainajā apvalkā ir vietas, kur āda ir caurspīdīga, un tā darbojas kā lēca, koncentrējot gaismu uz zem tās esošajām aļģēm. Kad aļģu kļūst pārāk daudz, gliemene tās sagremo.^p203 .

Dažādām citām jūras bezmugurkaulnieku grupām ir pārstāvji, kas simbiozē ar aļģēm. Divas šādas grupas ir plakanās tārpenes (platihelminti) un polihaetas tārpi (annelīdi).