BIOLOGIA PARA A VIDA : ALGAS VERDES - ANCESTRAL DE TODAS AS PLANTAS TERRESTRES

ALGAS VERDES CARÓFITAS
(CHAROPHYTAS):

ANCESTRAIS DE TODAS AS PLANTAS TERRESTRES

Como falamos em aula, atualmente dois grupos de algas verdes são considerados relacionados às plantas terrestres (Embryophyta), este grupo é constituído pelas Chlorophytas e pelas Charophytas.

As algas Chlorophytas e as algas Charophytas

As algas verdes (clorofíceas e carofíceas) são organismos aquáticos (marinhos e de água doce), todavia, podem ser encontradas em uma ampla variedades de habitats, incluindo a superfície da neve, sobre troncos de árvores, no solo úmido e em associações simbióticas com fungos (constituindo os líquens), com protozoários de água doce, com os poríferos e cnidários. Algumas algas verdes tais como Chlamydomonas e Chloromonas, encontradas crescendo sobre a superfície da neve, e Trentepohlia, uma alga filamentosa que cresce sobre rochas e troncos ou ramos de árvores, produzem grandes quantidades de carotenoides, que funcionam como uma proteção contra a luz intensa. Esses pigmentos acessórios conferem à alga uma coloração laranja, vermelha ou ferrugem. A maioria das algas verdes aquáticas é encontrada em água doce, mas alguns grupos são marinhos. Muitas algas verdes são microscópicas, embora algumas espécies marinhas atingem grandes dimensões. Codium magnum (golfo do México) por ex., algumas vezes alcança a largura de 25 cm e um comprimento superior a 8 metros.

A semelhança de algas verdes com a Briófitas e as plantas vasculares, as quais são adaptadas para a vida terrestre, tem sido reconhecida há muito tempo.

As algas verdes, briófitas e plantas vasculares são os únicos grupos de organismos que contem clorofila a e b e armazenam amido no interior dos plastos.

Segundo Ravem e cols., (2007) algumas algas verdes são semelhantes a briófitas e plantas vasculares por apresentarem paredes celulares rígidas, compostas de celulose, hemicelulose e substâncias pécticas. Além disso a estrutura microscópica das células reprodutivas flageladas em algumas algas verdes assemelha-se à dos anterozoides das plantas. Essas características juntamente com dados moleculares recentemente obtidos, indicam fortemente que as algas verdes são de fato relacionadas com as briófitas e as plantas vasculares: por conseguinte, estudiosos da evolução vegetal consideram que esses três grupos de organismos constituem um clado de plantas verdes (viridófitas).

Trentepohlia aurea (fonte Wikipedia)

CARACTERÍSTICAS DOS TRÊS MAIORES GRUPOS DE ALGAS VERDES

Sistemas tradicionais de classificação agrupam as algas verdes de acordo com a sua aparência externa. Flagelados unicelulares são agrupados juntos, tipos filamentosos agrupados juntos e assim por diante. Como já observados em algas pardas, as algas verdes relacionadas não podem ser sempre reconhecidas pelas suas características externas. Entretanto, a evidência de parentesco é revelada pelos estudos ultra-estruturais de mitose, citocinese e células reprodutivas, assim como pelas semelhanças moleculares. Essa informação recente resultou em um novo agrupamento sistemático das algas verdes dentro de várias classes, três das quais Chlorophyceae, Ulvophyceae e Charophyceae, como pode ser visto na tabela acima. (Ravem e cols, 2007).

Algas verdes unicelulares

Alga verde parenquimatosa Codium spp abundantes na costa Atlântica

(fonte Google images)

Alga verde (Praia Mole/Florianópolis 30/XII/2006)

O Reino Metaphyta (Plantae) Embriophyta, portanto, originou-se provavelmente desse (algas verdes Chlorophytas - Charophytas) grupo formado pelo que chamamos coletivamente de grupo das algas verdes.

ALGAS VERDES
As ancestrais de todas as plantas terrestres

Aspecto das algas verdes carófita ou carofíceas (Charophyta)

Algas verdes isoladas: a Chlamydomonas, b Cylindrocystis, c Micrasterias,

d Closterium, e Euastrum, f Xanthidium

Algas verdes do solo:
Algas verdes do solo encontradas em várias fazendas de algas (Taiwan).

A: Characium guttula; B: Scenedesmus quadricauda; C: Chlamydomonas reinhardtii; D: Klebsormidium flaccidum; E: Chlorella vulgaris;

F: Ulothrix variabilis; G: Actinotaenium cucurbita; H: Cosmarium laeve;

I: Cosmarium quadratum; J: Cosmarium regnellii. Bara = 10 μm.

fotografia SEM de diatomáceas do solo encontradas em várias fazendas de algas em Taiwan. A: Achnanthes exigua; B: Nitzschia levidensis; C: Nitzschia obtusa; D: Nitzschia palea; E: Nitzschia pusilla; F: Encyonema leei;

G: Navicula cryptocephala; H: Navicula gregaria; I: Navicula mutica; J: Navicula rostellata; K: Navicula subminuscula; L: Pinnularia gibba;

M: Surirella robusta. Barra = 5 μm.

Árvore filogenética mostrando as características sinapomórficas de cada grupo e o tempo aproximado do surgimento. As algas que estão inscritas no quadrado constituem o grupo irmão das embriófitas (metáfitas) e compartilham com estas o maior número de características.

(fonte das figuras: Raven; Evert e Eichhorn, 2007)

Quando estudamos as briófitas (observe as figura acima) percebemos que estas sob muitos aspectos são um grupo de transição entre as algas verdes Carófitas (Charófitas ou Charoficeas) e as plantas terrestres embriófitas (metáfitas).
Essa ideia é suportada por algumas evidências como por exemplo:

1) Ambas (algas, briófitas e plantas verdes vasculares), apresentam cloroplasto com grana bem desenvolvidos.
O cloroplasto das algas verdes está rodeado por duas membranas, (camada bimolecular de lipídios) o que sugere uma invasão e posteriormente uma vida simbiótica, i.e., hipótese da origem por endossimbiose direta de cianobactérias.

2) apresentam células móveis assimétricas (tamanhos diferentes entre os gametas) com flagelos que saem lateralmente na célula, em vez de numa das extremidades.

3) Durante o ciclo celular, tanto as carófitas como nas plantas verifica-se a ruptura do envoltório nuclear durante a mitose, além da presença de fragmoplasto ou fuso da telófase durante a divisão do citoplasma (citocinese).

4) Além disso, deve ser lembrado que as carófitas parecem mais estreitamente relacionadas com as plantas do que quaisquer outras. Por exemplo, membros desses grupos, tais como Chara sp. são similares às plantas por apresentarem reprodução sexual orgânica (ou seja, possuem uma oosfera não flagelada que é fecundada por um anterozoide flagelado).

5) No gênero Coleochaete sp os zigotos são retidos dentro do talo parental e, ao menos em uma espécie, as células que envolvem o zigoto desenvolve crescimentos intrusivos da parede. Essas células de cobertura aparentemente apresentam a mesma função das células de transferência, as quais estão relacionadas com o transporte de açúcares até os zigotos.

6) Apresentam clorofila A e B.

7) Ambos clados apresentam reprodução por metagênese.

Hepáticas, Antóceros e Musgos (Briófitas):

TRANSIÇÃO ENTRE AS ALGAS
E AS PLANTAS TERRESTRES VASCULARES

As briófitas e as plantas vasculares compartilham um número de características que as distinguem das algas carófitas. Essas características incluem:

1) PRESENÇA DE GAMETÂNGIOS MASCULINOS E GAMETÂNGIOS FEMININOS, CHAMADOS DE ANTERÍDIOS E ARQUEGÔNIOS, RESPECTIVAMENTE, COM UMA CAMADA DE CÉLULAS ESTÉREIS PROTETORAS CONHECIDA COMO ENVOLTÓRIO;

2) A RETENÇÃO DO ZIGOTO E DO EMBRIÃO MULTICELULAR EM DESENVOLVIMENTO OU DO ESPORÓFITO JOVEM DENTRO DO ARQUEGÔNIO OU GAMETÓFITO FEMININO: MATROTROFIA;

3) PRESENÇA DE UM ESPORÓFITO DIPLÓIDE MULTICELULAR, QUE RESULTA EM UM AUMENTO DO NÚMERO DE MEIOSES E DO NÚMERO DE ESPOROS QUE PODEM SER PRODUZIDOS APÓS CADA EVENTO DE FECUNDAÇÃO;

4) OS ESPORÂNGIOS MULTICELULARES QUE SÃO CONSTITUÍDOS POR UM ENVOLTÓRIO DE CÉLULAS ESTÉREIS E UM TECIDO INTERNO PRODUTOR DE ESPOROS (TECIDO ESPORÓGENO);

5) MEIÓSPOROS COM PAREDE CONTENDO ESPOROPOLENINA, QUE RESISTE A DECOMPOSIÇÃO E À DESSECAÇÃO.

6) MERISTEMA APICAL QUE PRODUZ OS DEMAIS TECIDOS.

Nas algas carófitas faltam todas essas características compartilhadas pelas briófitas com as plantas vasculares, as quais estão correlacionadas com a forma de vida das plantas no meio ambiente terrestre.
Assim, podemos afirmar que somente as briófitas e as plantas vasculares constituem o reino metáfita.

EXERCÍCIOS

Responder à questão com base nas afirmações abaixo, sobre as algas verdes do grupo Chlorophyta:

I. São organismos autotróficos que possuem clorofila a e b.

II. A substância de reserva é o amido.

III. A maioria é aquática.

IV. Todas são unicelulares.

V. As algas marrons e vermelhas não são os seus parentes mais próximos.

Estão corretas todas as afirmações, EXCETO a:

a) I.

b) II.

c) III.

d) IV.

e) V.

Alternativa “c”. Todas as algas possuem a capacidade de realizar fotossíntese, portanto, são seres autotróficos. Além disso, em muitas espécies o ciclo de vida possui alternância de geração. O amido é substância de reserva de algumas espécies, entretanto algumas reservam outras substâncias, como o paramido e a crisolaminarina.

Sobre as algas são feitas as seguintes afirmações:

I. Todas elas têm capacidade de realizar a fotossíntese;

II. Em muitas delas há alternância de gerações, ou seja, em seu ciclo de vida, alternam-se gerações de indivíduos haploides e diploides;

III. A maioria delas apresenta o amido como substância de reserva;

Dentre as afirmações, relativas às algas, assinale:

a) se somente I estiver correta.

b) se somente II estiver correta.

c) se somente I e II estiverem corretas.

d) se somente I e III estiverem corretas.

e) se todas estiverem corretas.

Alternativa “d”. Nem todas as algas verdes são unicelulares. A espécie Codium magnum, por exemplo, atinge um comprimento superior a 8 metros e largura de até 25 cm.

Não confunda algas verdes unicelulares ou algas verdes filamentosas (Chlorophyceas) com algas verde-azuladas ou algas verde-azuis. Estas não são verdadeiramente algas, mas cianobactérias (reino Bactéria).

O perigo das algas verde-azuladas

ou cianobactérias

02/VII/2019 By Conal Finnerty

No verão passado, vários cães se apresentaram em nossa clínica em Ballinrobe com um colapso inexplicável repentino; na verdade, dois morreram quase imediatamente após a internação. Esses cães saudáveis não apresentavam sinais visíveis de doença, lesão ou nenhuma indicação inicial do motivo pelo qual deveriam morrer ou apresentar-se em estado de colapso. Nenhum dos cães sobreviveu. Na verdade, os que se apresentaram vivos viveram pouco tempo. Obviamente, isso foi extremamente angustiante para todas as famílias envolvidas e bastante desconcertante do nosso ponto de vista no início. Investigamos os casos e descobrimos, por meio de autópsias e histórias detalhadas dos donos, que os cães tinham, de fato, provavelmente morrido devido aos efeitos tóxicos das algas verde-azuladas (cianobactérias). Todos os cães nadaram nas horas que antecederam a morte, em Lough Corrib e Lough Mask, em enseadas abrigadas onde as algas verde-azuladas têm uma "floração" muito concentrada. A proliferação de algas verde-azuladas pode produzir toxinas mortais que podem matar animais, principalmente gado e cães, que seriam os animais mais comuns a entrar em contato bebendo (no caso do gado) e bebendo e também lambendo-se após nadar (no caso de cães). Essas toxinas costumam ser fatais e os animais que sobrevivem podem ficar com problemas de saúde de longo prazo.

Last summer, a number of dogs presented in our clinic in Ballinrobe with sudden unexplained collapse, in fact two died almost immediately upon admittance. These healthy dogs had no visible signs of illness, injury or showed no initial indication as to why they should die or present in a collapsed state. None of the dogs survived. In fact, the ones that presented alive lived for only a short time. Obviously this was extremely distressing for all families involved, and quite perplexing from our point of view initially. We investigated the cases and found through postmortems and detailed histories from the owners that the dogs had in fact most likely died from the toxic effects of blue-green algae. All the dogs had in fact been swimming in the hours leading up to death, in Lough Corrib and Lough Mask, in sheltered inlets where the blue-green algae has a very concentrated ‘bloom’. Blue-green algae blooms can produce deadly toxins that can kill animals, notably cattle and dogs, who would be the most common animal to come in contact through drinking (in the case of cattle) and drinking and also licking themselves after swimming (in the case of dogs). These toxins are often fatal, and the animals that survive can be left with long-term health problems.

Blue-green algae pond

What to look for

Alga verde-azulada é um termo usado para descrever um grupo de bactérias chamadas cianobactérias. Eles não são, na verdade, algas verdadeiras, mas receberam o nome de "algas verdes azuladas" por causa de sua aparência quando se agrupam e formam um tipo de espuma (colônias) de "algas" na superfíce da água morna e parada. É comumente descrito como uma sopa-creme de ervilhas. É mais comum em águas doces não correntes, como lagos, lagoas e açudes, aparecendo mais comumente durante os períodos de clima quente com pouca chuva. Na verdade, as toxinas podem estar presentes mesmo quando nenhuma "floração" visível está presente, portanto, sempre tome nota de quaisquer sinais de alerta nessas áreas. Você também pode notar alguns peixes mortos ao redor. Embora você possa ficar muito feliz por seu cão não ter bebido dessa área, ele pode ter nadado em uma área onde as toxinas estão presentes e ingeri-las lambendo seu pêlo ao voltar para casa.

Blue-green algae is a term used to describe a group of bacteria called Cyanobacteria. They are not in fact true algae, but got the name ‘blue-green algae’ from their appearance when they clump together and form a type of ‘algae’ scum on warm still water. It is commonly described as looking like a pea soup. It is most common in non-flowing fresh waters, such as that of lakes and ponds, appearing most commonly during periods of warm weather with little rainfall. In fact, the toxins can be present even when no visible ‘bloom’ is present, so always take note of any warning signs in these areas. You may also notice some dead fish around. Although you may be quite happy that your dog hasn’t drank from such an area, he/she may have swam in an area where the toxins are present and ingest them through licking their coat upon returning home.

clorófitas e algas verde-azuis em uma lagoa.

O que fazer

Se o seu cão mostrar qualquer um dos seguintes sinais após nadar ou beber de uma área parada de um lago ou lagoa, é vital que você procure atendimento médico veterinário imediato: Vômito, diarreia, convulsões, fraqueza, colapso, inconsciência, desorientação, confusão, dificuldades respiratórias. Não há antídoto, então a intervenção precoce é sua única esperança de salvar seu animal de estimação. Durante a temporada de verão, tome cuidado onde seu animal de estimação bebe e nunca deixe-o beber ou nadar em áreas que estão obviamente contaminadas ou que possam estar. Os ventos freqüentemente sopram florações de algas para as áreas protegidas de lagos e lagoas, portanto, a borda onde seu animal de estimação provavelmente irá beber ou nadar é particularmente perigosa. Se o seu animal de estimação nadar nessa área, tire-o o mais rápido possível e dê nele um banho completo. Os gatos também podem ser vítimas dessas toxinas, portanto, esteja atento a sintomas semelhantes em seus amigos felinos. Os seres humanos também podem ficar doentes com essas toxinas, especialmente crianças que podem inadvertidamente engolir água de lagos e lagoas enquanto nadam. Por fim, informe ao conselho local a suspeita de proliferação de algas verde-azuladas (cianobactérias) para que sejam colocados sinais de alerta.

If your dog shows any of the following signs after swimming in or drinking from a still area of lake or pond it is vital that you seek immediate medical attention: Vomiting, diarrhoea, seizures (fitting), weakness, collapse, unconsciousness, disorientation, confusion, breathing difficulties. There is no antidote, so early intervention is your only hope of saving your pet. During this summer season, take care where your pet drinks and never let them drink from or swim in areas that are obviously contaminated or likely to be. Winds often blow algae blooms to the sheltered areas of lakes and ponds, so the edge where your pet is likely to drink or swim is particularly dangerous.

If your pet does swim in such an area, get them out as soon as possible and shower them thoroughly. Cats can and do fall victim to these toxins also, so watch out for similar symptoms in your feline friends. Humans can become sick from these toxins too, especially children who may inadvertently gulp water from lakes and ponds while swimming. Finally, please report suspected blue-green algae blooms to your local council, so that warning signs may be erected.

Veterinarian Conal Finnerty MRCVS practises at the Skeldale Vet Clinic in Ballinrobe and Belmullet.