Φύκη

Βιολογία και ταξινομία

Τα φύκη είναι μια μεγάλη και ποικίλη ομάδα απλών, συνήθως αυτότροφων οργανισμών. Ορισμένα έχουν ένα κύτταρο και άλλα πολλά κύτταρα. Τα μεγαλύτερα και πιο σύνθετα θαλάσσια φύκη ονομάζονται φύκια. Μοιάζουν με τα φυτά και είναι "απλά" επειδή δεν διαθέτουν τα πολλά διακριτά όργανα που συναντώνται στα χερσαία φυτά. Για το λόγο αυτό δεν κατατάσσονται στα φυτά.

Αν και τα προκαρυωτικά κυανοβακτήρια (που παλαιότερα αναφέρονταν ως γαλαζοπράσινα φύκη) περιλαμβάνονταν ως "φύκη" σε παλαιότερα εγχειρίδια, τώρα δεν περιλαμβάνονται. Ο όρος άλγη χρησιμοποιείται πλέον για τους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Όλα τα αληθινά φύκη έχουν πυρήνα μέσα σε μεμβράνη και χλωροπλάστες μέσα σε μία ή περισσότερες μεμβράνες. Ωστόσο, τα φύκη σίγουρα δεν αποτελούν μια μονοφυλετική ομάδα, καθώς δεν προέρχονται όλα από έναν κοινό πρόγονο φυκών. Οι σύγχρονοι ταξινομολόγοι προτείνουν τη διάσπασή τους σε μονοφυλετικές ομάδες, αλλά δεν συμφωνούν όλοι στον τρόπο με τον οποίο πρέπει να γίνει αυτό.

Τα φύκη δεν έχουν τις ίδιες δομές με τα χερσαία φυτά, όπως φύλλα, ρίζες και άλλα όργανα. Σχεδόν όλα τα φύκη έχουν μέρη που κάνουν φωτοσύνθεση με τον ίδιο τρόπο όπως τα κυανοβακτήρια. Παράγουν οξυγόνο, σε αντίθεση με άλλα φωτοσυνθετικά βακτήρια, όπως τα μωβ και τα πράσινα βακτήρια. Ορισμένα μονοκύτταρα είδη χρησιμοποιούν μόνο εξωτερικές πηγές ενέργειας και έχουν περιορισμένα ή καθόλου φωτοσυνθετικά μέρη.

Απολιθωμένα νηματοειδή φύκη από τη λεκάνη Vindhya έχουν χρονολογηθεί πριν από 1,6 έως 1,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Τύποι φυκών

Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά είδη φυκών. Ο κατάλογος δεν είναι πλήρης.

• Πράσινα φύκη: θεωρούνται φυτά επειδή χρησιμοποιούν τον ίδιο τύπο χλωροφύλλης με τα πράσινα φυτά. Υποτίθεται ότι υπάρχει εξελικτική σχέση μεταξύ των πράσινων φυκών και των πράσινων φυτών.
• Κόκκινα φύκη: χρησιμοποιούν μια κόκκινη χρωστική ουσία για να αιχμαλωτίσουν την ενέργεια του ηλιακού φωτός, και έτσι πιστεύεται ότι έχουν εξελιχθεί ξεχωριστά από τα πράσινα φυτά.
• Καφέ φύκια: χρησιμοποιούν χλωροφύλλη α, αλλά έχουν αρκετές άλλες βιοχημικές διαφορές. Επίσης, δεν θεωρούνται πράσινο φυτό.
• Κίτρινα-πράσινα φύκη: τα Xanthophyceae.
• Χρυσά φύκη: τα Chrysophyceae.

Τρόπος ζωής

Οικολογία

Τα φύκια βρίσκονται συνήθως σε υγρούς χώρους ή στο νερό και είναι κοινά στη στεριά και στο νερό. Ωστόσο, τα άλγη στη στεριά είναι συνήθως δυσδιάκριτα και είναι πολύ πιο κοινά σε υγρές, τροπικές περιοχές από ό,τι σε ξηρές. Τα φύκη δεν διαθέτουν αγγειακούς ιστούς και άλλες προσαρμογές για να ζήσουν στη στεριά, αλλά μπορούν να αντέξουν την ξηρασία και άλλες συνθήκες σε συμβίωση με έναν μύκητα ως λειχήνες.

Τα διάφορα είδη φυκών διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην οικολογία των υδάτων. Οι μικροσκοπικές μορφές που ζουν αιωρούμενες στη στήλη του νερού ονομάζονται φυτοπλαγκτόν. Παρέχουν την τροφική βάση για τις περισσότερες θαλάσσιες τροφικές αλυσίδες. Τα φύκια αναπτύσσονται κυρίως σε ρηχά θαλάσσια ύδατα. Ορισμένα χρησιμοποιούνται ως ανθρώπινη τροφή ή συλλέγονται για άγαρ ή λίπασμα. Τα φύκια μπορούν να αναπτυχθούν σε μεγάλες συστάδες που ονομάζονται δάση φυκιών. Αυτά τα δάση αποτρέπουν ορισμένες από τις ζημιές από τα κύματα. Σε αυτά ζουν πολλά διαφορετικά είδη, όπως αχινοί, θαλάσσιες ενυδρίδες και αβαλονάκια.

Ορισμένες άλγες μπορεί να βλάψουν άλλα είδη. Ορισμένες άλγες μπορεί να αναπαραχθούν πολύ και να προκαλέσουν άνθιση των φυκών. Αυτές οι άλγες μπορεί να παράγουν προστατευτικές τοξίνες που σκοτώνουν τα ψάρια στο νερό. Τα δινομαστιγωτά παράγουν μια ένωση που μετατρέπει τη σάρκα των ψαριών σε γλίτσα. Στη συνέχεια τα φύκια τρώνε αυτό το θρεπτικό υγρό.

Συμβίωση

Τα φύκια έχουν αναπτύξει μια σειρά συμβιωτικών συνεργασιών με άλλους οργανισμούς. Το πιο διάσημο είναι οι λειχήνες που μοιάζουν με φυτά, οι οποίοι σχηματίζονται από έναν μύκητα με ένα φύκος. Πρόκειται για μια εξαιρετικά επιτυχημένη μορφή ζωής και είναι γνωστά είκοσι χιλιάδες "είδη". Σε όλες τις περιπτώσεις οι λειχήνες είναι αρκετά διαφορετικοί στην εμφάνιση και στον τρόπο ζωής από οποιοδήποτε από τα δύο συστατικά τους- πρόκειται ενδεχομένως για την πιο ολοκληρωμένη συμβίωση που είναι γνωστή. Και τα δύο συστατικά επωφελούνται από την πρόσβασή τους σε θέσεις με χαμηλή θρεπτική αξία, όπου βρίσκονται οι λειχήνες.

Λιγότερο γνωστές είναι οι σχέσεις των φυκών με τα ζώα. Τα κοράλλια που δημιουργούν υφάλους είναι βασικά κοινωνικοί πολύποδες Κνιδαρίων. Τα κοράλλια εξαρτώνται από το φως, επειδή τα φύκη είναι σημαντικοί εταίροι και χρειάζονται φως. Τα κοράλλια έχουν αναπτύξει δομές, συχνά δενδροειδείς, οι οποίες προσφέρουν στα φύκη τη μέγιστη δυνατή πρόσβαση στο φως. Το κοράλλι αποδυναμώνει τα κυτταρικά τοιχώματα των φυκών και χωνεύει περίπου το 80% της τροφής που συνθέτουν τα φύκια. Τα απόβλητα-προϊόντα των κοραλλιών παρέχουν θρεπτικά συστατικά για τα φύκη, οπότε, όπως και με τις λειχήνες, και οι δύο εταίροι κερδίζουν από τη συνεργασία. Τα φύκη είναι χρυσοκάστανα μαστιγωτά φύκη, συχνά του γένους Symbiodinium. Ένα περίεργο χαρακτηριστικό της σύμπραξης είναι ότι το κοράλλι μπορεί να αποβάλλει τα φύκια σε δύσκολες στιγμές και να τα επανακτήσει αργότερα. Η εκτίναξη του συνεργάτη των φυκών ονομάζεται λεύκανση, επειδή το κοράλλι χάνει το χρώμα του. ^p200

Άλλοι τύποι Cnideria, όπως οι θαλάσσιες ανεμώνες και οι μέδουσες, περιέχουν επίσης φύκια. Οι μέδουσες με φύκια συμπεριφέρονται έτσι ώστε οι σύντροφοί τους να παίρνουν το καλύτερο φως κατά τη διάρκεια της ημέρας και να κατεβαίνουν σε βάθη τη νύχτα, όπου το νερό είναι πλούσιο σε νιτρικά και καφέ από τη σήψη. Οι θαλάσσιοι γυμνοσάλιαγκες και τα μύδια είναι επίσης γνωστό ότι φιλοξενούν άλγη. Και οι δύο ομάδες είναι μαλάκια. Οι θαλάσσιοι γυμνοσάλιαγκες βόσκουν κοράλλια και έχουν το ίδιο χρώμα με τα κοράλλια που βόσκουν. Είναι σε θέση να διαχωρίζουν τα φύκια από τους ιστούς των πολυπόδων που χωνεύουν. Τα κύτταρα των φυκών μεταφέρονται στα πλοκάμια τους, όπου συνεχίζουν να ζουν. Ο κατά τα άλλα ανυπεράσπιστος γυμνοσάλιαγκας αποκτά τόσο καμουφλάζ όσο και τροφή.^p204 Το γιγάντιο μύδι διατηρεί τα φύκια στον μανδύα του, ο οποίος αποκαλύπτεται όταν το μύδι είναι ανοιχτό. Ο χρωματιστός μανδύας έχει σημεία όπου το δέρμα είναι διαφανές και λειτουργεί σαν φακός που συγκεντρώνει το φως στα φύκια που βρίσκονται από κάτω. Όταν τα φύκια πολλαπλασιάζονται, το μύδι τα χωνεύει. ^p203

Διάφορες άλλες ομάδες θαλάσσιων ασπόνδυλων έχουν μέλη που συμβιώνουν με φύκια. Οι πλατυέλμινθες (Platyhelminths) και οι πολυχαίτες σκουλήκια (Annelids) είναι δύο τέτοιες ομάδες.

Το γυμνοβράγχιο Pteraeolidia ianthina περιέχει φύκια που φωτοσυνθέτουν και παρέχουν τροφή στο μαλάκιο.