Ficología geschiedenis, vakgebied en voorbeelden van onderzoeken

de Phycology of algologie is de wetenschappelijke discipline die algen bestudeert, voornamelijk gericht op de studie van zijn fotosynthetische mechanismen, productie van toxines, industriële producten en systematiek.

De algen zijn een polyfyletische groep (zonder gemeenschappelijke voorouder) van fotosynthetische organismen met aanwezigheid in de celwand. Deze groep omvat eencellige individuen (cyanobacteriën of blauwgroene algen) en als multicellulaire individuen. Evenzo zijn zowel prokaryotische als eukaryotische cellen inbegrepen.

De fyologie begon in het oude Griekenland, met de werken van Theophrastus en Dioscorides. Algen werden lange tijd beschouwd als planten, dus werden ze voornamelijk door botanici bestudeerd.

Linnaeus was de eerste die de algenaam gebruikte om deze groep organismen te definiëren, hoewel het ook enkele bryophyten omvatte. Het is echter in de negentiende eeuw wanneer fictie wordt gevestigd als een discipline, omdat de structuur van algen beter bekend is.

Gedurende deze jaren leverden grote phycologen, zoals Stackhouse, Lamouroux en Kützing, belangrijke bijdragen aan de biologie en classificatie van algen. Zijn werken waren voornamelijk gebaseerd op de studie van de anatomie en levenscyclus van deze organismen.

Onder de onderzoeksgebieden van het fy- cologisch onderzoek vallen de "rode getijden", veroorzaakt door de exponentiële groei van microalgen. Deze organismen produceren gifstoffen die vissen en schaaldieren vergiftigen, die de visserijsector en de volksgezondheid negatief beïnvloeden.

index

• 1 Geschiedenis
  • 1.1 Het oude Griekenland tot het einde van de 18e eeuw
  • 1.2 Van 1800 tot 1880
  • 1.3 Van 1880 tot de vroege jaren 50 van de 20e eeuw
  • 1.4 Moderne fase
• 2 Studiegebied
• 3 Voorbeelden van recent onderzoek
  • 3.1 Fotosynthetische mechanismen
  • 3.2 Ficotoxinen
  • 3.3 Biobrandstoffen
  • 3.4 Zware metalen
  • 3.5 Systematisch
• 4 Referenties

geschiedenis

Menselijke kustbeschavingen ontwikkelden een belangrijke link met algen. De Mapuches, in Chili, bevatten algen in hun mythologische symboliek. Chinezen van hun kant laten als eerste schriftelijke verwijzingen achter over deze organismen.

Ficologie of algologie, als wetenschap, vindt zijn oorsprong voornamelijk in de westerse cultuur en de ontwikkeling ervan is gekoppeld aan de geschiedenis van de plantkunde. We kunnen vier fasen herkennen binnen zijn historische evolutie.

Het oude Griekenland tot het einde van de 18e eeuw

De eerste om de term te gebruiken Phykos (zeeplanten) om te verwijzen naar de algen waren de Grieken Theophrastus en Dioscorides. Vervolgens ontleende deze Griekse naam de Romeinse term Fucus, gebruikt om deze organismen een naam te geven.

Tijdens de zestiende en zeventiende eeuw waren er niet veel studies op het gebied van fictie. De Tsjechische botanicus Von Zalusianus (1592) nam algen op met schimmels, korstmossen en zeekruiden in de groep Musci. Von Zakusian beschouwde deze groepen als "Ruda et Confusa" (moeilijk en verwarrend), vanwege de moeilijkheid om ze te classificeren.

Een andere botanicus die bijdragen leverde aan het begin van de fictie was Gaspar Bauhin in zijn werk Botanische Prodromus theatri (1620). De auteur classificeerde verschillende groepen planten, zoals mossen en paardenstaarten, als algen (equisetum).

In het jaar 1711 beschreef de Franse Ferchault de Reaumur de seksuele structuren van een soort zeewier. Dit was een belangrijke bijdrage aan algologie, hoewel botanici zoals Samuel Gottlieb bleven geloven dat algen gereproduceerd door parthenogenese.

Linnaeus omvatte de algen in de cryptogamen (zaadloze planten), in hun seksuele classificatiesysteem (1735). Vervolgens beschreef hij in 1753 het genre Fucus, en daar begon de groep een betere definitie te krijgen.

Van 1800 tot 1880

Het gebruik van betere optische microscopen genereerde grote vooruitgang in fictie. Het was in deze periode dat de meeste van de grote groepen algen, zoals ze nu bekend zijn, werden gedefinieerd.

De eerste die de seksualiteit van algen duidelijk aantoonde, was de Zwitser Pierre Vaucher in zijn werk Histoire des conferves de'eau douce (1803). Van dit werk worden algen als een groep herkend en algologie begint zich te consolideren.

Er wordt van uitgegaan dat de Engelsman John Stackhouse fictie omvormde tot een wetenschappelijke discipline. In 1801 bestudeerde Stackhouse de kieming van zygoten van soorten Fucus en vastgesteld dat ze tot verschillende genres behoorden.

Vervolgens stelde de Franse botanicus Jean Lamouroux een classificatiesysteem voor algen voor in 1813. In zijn werken beschreef hij een groot aantal soorten en definieerde hij drie grote groepen (rode, bruine en groene algen).

Onder de grote ficologen van de tijd, de Zweedse C.A. Agardh en zijn zoon J.G. Agardh, die de morfologie van algen heeft bestudeerd. J.G. Agardh heeft een classificatie van zeealgen voorgesteld op basis van hun anatomische kenmerken.

Een andere uitstekende algoloog was de Duitse Friedrich Kützing, die talrijke fictieverhalen publiceerde waarin hij verschillende soorten beschreef. In zijn onderzoek hield hij vooral rekening met de anatomie van deze organismen.

Van 1880 tot de vroege jaren 50 van de 20e eeuw

Gedurende het grootste deel van deze periode werd de fykologie beschouwd als een plantaftak en werd algen opgenomen in de afdeling Thallophyta (Plantae). De studie van de levenscycli van vele soorten werd ook uitgevoerd, waardoor de verschillende groepen duidelijker konden worden afgebakend.

De Italiaanse ficoloog Giovanni de Toni werkte 35 jaar in zijn werk Sillete Algarin, dat werd gepubliceerd in 1924. In dit werk alle kennis over de systematiek van de algen die tot nu toe was verzameld.

Daarnaast is zeefycologie geboren, gespecialiseerd in de studie van algen die aanwezig zijn in zeeën en oceanen. Tijdens deze periode werden expedities gestart aan verschillende kusten van de wereld om deze organismen te classificeren.

Moderne fase

In de jaren 50 (20e eeuw) was er een grote vooruitgang in fictie, dankzij de ontwikkeling van elektronenmicroscopen voor scannen en overbrengen. Dit liet toe om aspecten van de fysiologie, celbiologie en ecologie van de verschillende groepen algen te bestuderen.

In de jaren '70 veranderde de systematische benadering van fictie, dankzij het gebruik van moleculaire technieken. Er werd vastgesteld dat algen een polyfyletische groep zijn (ze delen geen gemeenschappelijke voorouder). De cyanobacteriën bevonden zich dus binnen de bacteriën en de andere groepen algen in het Koninkrijk Protista.

Momenteel is fictie een gevestigde discipline en er zijn talloze onderzoekers op hun verschillende studiegebieden.

Studiegebied

Ficologie is de discipline die is gewijd aan de studie van algen. Het wordt niet alleen verwezen naar een taxonomische categorie (vanwege de oorsprong van deze groep), maar wordt nog steeds gebruikt voor praktische doeleinden.

Binnen de algen worden zowel prokaryote als eukaryotische cellen gevonden, waarvan de meeste fotosynthese uitvoeren. In de groep van eukaryoten zijn de algen talofita's (planten met talo) waarvan het primaire fotosynthetische pigment chlorofyl is naar.

De fyologie bestudeert de morfologische en anatomische kenmerken van de verschillende groepen algen. Daarnaast gaat het over onderzoek naar de evolutionaire processen van deze organismen, waaronder verschillende aspecten zoals de evolutie van de chloroplast en de fotosynthesemechanismen..

Op het gebied van fysiologie en biochemie hebben phycologen zich toegelegd op de studie van de zogenaamde "rode getijden". Dit verwijst naar de exponentiële groei van bepaalde microalgen die phycotoxines produceren, die toxische organismen zijn voor mariene fauna en mensen.

Binnen algologie wordt kennis overwogen van de rol van algen in de ecosystemen waarin ze worden aangetroffen. Dit onderwerp is van groot belang voor de wetenschap, omdat deze organismen de belangrijkste zuurstofproducenten van de planeet zijn.

Aan de andere kant zijn algen nuttig voor mensen als voedsel en als basis voor de productie van industriële producten. Daarom onderzoekt de ficología ook de potentieel nuttige soorten, evenals de vormen van efficiënter gebruik van algen.

Voorbeelden van recent onderzoek

Ficologie als discipline bestrijkt verschillende interessegebieden voor onderzoekers. Momenteel onderscheiden die met betrekking tot zijn fysiologie, productie van toxines, industriële producten en systematiek zich.

Fotosynthesemechanismen

Er is gesuggereerd dat de chloroplasten van algen zijn geëvolueerd uit endosymbiotische cyanobacteriën. Onderzoek op dit gebied richt zich op de transportmechanismen van informatie die de verdeling en het metabolisme van chloroplasten regelt.

In 2017 werd een onderzoek uitgevoerd naar cyanobacteriën en andere algengroepen. Hierdoor werden de mechanismen van zuurstofgebruik onderzocht, omdat de excessen van dit element oxidatieve schade in de cellen kunnen veroorzaken.

De resultaten van dit onderzoek tonen aan dat een enzym wordt geactiveerd in cyanobacteriën dat de cel beschermt tegen hoge lichtintensiteiten. Bij andere soorten werden biochemische strategieën waargenomen die de cellen ongevoelig voor O-overmaat maken₂.

phycotoxin

De productie van phycotoxinen kan de zogenaamde "rode getijden" produceren, die een grote ecologische en economische impact genereren. Dit is de reden waarom fictie zich heeft geconcentreerd op de studie van deze verbindingen.

Verschillende onderzoeken zijn uitgevoerd om te bepalen hoe deze fycotoxinen in verschillende organismen, waaronder mensen, werken. In 2018 deden Spaanse onderzoekers een beoordeling van de toxines geproduceerd door microalgen en de werkingsmechanismen en symptomen die ze bij mensen produceren.

biobrandstoffen

De fictie, in de afgelopen jaren, heeft aandacht besteed aan het gebied van biobrandstoffen. Er wordt veel onderzoek gedaan naar biologische en toegepaste aspecten van algen die mogelijk kunnen worden misbruikt.

Een evaluatie van de perspectieven op het gebruik van algen als biobrandstoffen (uitgevoerd in 2017) geeft aan dat de belangrijkste uitdagingen van de actie op technologisch gebied liggen. Ze zijn vooral gericht op het realiseren van de productie van een hoge biomassa en het realiseren van adequate groeiomstandigheden.

Zware metalen

Sommige geslachten van algen houden van Cladophora (groene algen) en Fucus (rode algen) zijn tolerant voor zware metalen. In deze zin worden studies uitgevoerd om de hoeveelheid metalen te bepalen die deze organismen kunnen bevatten.

Op basis van de verkregen informatie zijn simulatiemodellen vastgesteld voor het gedrag van verontreiniging van zware metalen in waterlichamen.

systematiek

De fykologie heeft groot belang gehecht aan de systematische studie van algen. Dit veld heeft zich primair gericht op het bestuderen van de relatie van algen met elkaar en hun effect op andere organismen.

In deze zin zijn moleculaire technieken erg belangrijk geweest om deze relaties tussen organismen te definiëren.

Onlangs werden glaciale algen van Groenland, gelegen binnen de groep van Chlorophytas (groene algen) bestudeerd. Het is bewezen dat dit de algen zijn die het meest met planten te maken hebben en dat hun ecologie kan helpen de kolonisatie van planten in de terrestrische omgeving beter te begrijpen.

referenties

1. Chapman RL, MA Buchheim, CF Delwiche, T Friedl, VAR Huss, KG Karol, LA Lewis, J Manhart, RM McCourt, JL Olsen en DA Waters (1998) Moleculaire systematiek van de groene algen. pp 508-540. In: Soltis DE, PS Soltis en JJ Doyle (eds) Moleculaire systematiek van planten II. Springer, Boston, MA. 585 p.
2. Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites y A Cabado (2018) Fycotoxinen in zeeschaaldieren: oorsprong, voorkomen en effecten op mensen. Maart. Drugs 16: 1-26.
3. Lee RE (2018) Vijfde editie. Cambrige University Press. New York, VS. 535 p.
4. Norton TA, M Melkonian en RA Andersen (1996) Algal biodiversity. Phycologia 35: 308-326.
5. South GR and A Whittick (1987) Inleiding tot Phycology. Blackwell Scientific Publications. Oxford, VK. 343 p.