5. Continuação das Algas verdes (Chlorophyta) (leitura recomendada Raven et. al. Capítulo Protista II: Green Algae)

Transcrição

1 5. Continuação das Algas verdes (Chlorophyta) (leitura recomendada Raven et. al. Capítulo Protista II: Green Algae) As algas verdes incluem cerca espécies na sua maioria de água doce, mas estão também presentes em águas salobras e marinhas, no solo, casca de árvores e outros habitats sub-aéreos, em simbioses, etc. Incluem formas unicelulares flageladas, ou cocóides, formas coloniais que por vezes apresentam um número constante de células ao longo do ciclo de vida (colónias cenobiais), formas filamentosas, e formas laminares ou tubulares, geralmente pouco diferenciadas. A organização das células é eucariótica, com um só núcleo ou multinucleadas (cenocíticas), com um ou mais cloroplastos de forma muito variada, contendo frequentemente pirenóides e grãos de amido. Nos pigmentos fotossintéticos predominam as clorofilas a e b que lhes conferem a cor típica, e vários carotenos e xantofilas. A parede celular pode ser celulósica, ou formada por polímeros de xilose ou manose. Muitas células possuem flagelos - um, dois, quatro ou oito ou formando uma coroa polar - que podem apresentar inserção e morfologias muito diversas e que estão na base da moderna sistemática do grupo. Multiplicação por diferentes tipos de esporos ou por simples fragmentação dos filamentos. Reprodução por isogamia, anisogamia ou oogamia podendo a meiose ser espórica, gamética, zigótica ou somática. 1. Ulva sp. / Enteromorpha sp. (classe Ulvophyceae) É um género muito comum no litoral entre marés e até alguma profundidade, suportando uma amplitude muito grande de salinidades e concentrações elevadas de nutrientes inorgânicos (eutrofização). É muito importante ambientalmente pela sua abundância e ubiquidade e porque frequentemente se acumula em lagoas e zonas costeiras abrigadas, causando danos ambientais pelo excesso de biomassa em degradação (porque é que isto será prejudicial para o ambiente?). Em forma de lâmina, ou folhosa (forma Ulva), ou tubular (forma Enteromorpha), podendo atingir cm de comprimento (mais em condições muito abrigadas), formada por células mais ou menos isodiamétricas dispostas em 2 camadas (lâmina distromática), com cloroplastos ocupando grande parte da célula e um ou mais pirenóides (setas). 1. Rasgue um fragmento de Ulva procurando pôr em destaque as 2 camadas de células. Monte entre lâmina e lamela usando água do mar. Procure reconhecer as 2 camadas de células observando o bordo rasgado. As células dispôem-se de que maneira (fiadas mais ou menos regulares ou de forma desorganizada)? 2. Observe e procure identificar: cloroplastos e número de pirenóides. Como procederia para visualizar grãos de amido? 2. Chara sp./ Nitella sp. (classe Charophyceae) Esta é a linha evolutiva das algas verdes que modernamente se pensa conter o ancestral das plantas terrestres. São primariamente de águas doces e possuem morfologia relativamente complexa, com crescimento apical e talo diferenciado em regiões nodais (nós) e internodais (entre-nós).

2 Em cada nó insere-se um verticilo de ramos de crescimento determinado. Cada entre-nó consiste numa única célula que pode apresentar uma baínha de células corticais, alongadas verticalmente e crescendo a partir dos nós (Chara), ou não (Nitella). Outra diferença entre estes dois géneros é a presença de depósitos de CaCO 3 nas paredes celulares em Chara. Os órgãos da reprodução sexuada são bastante desenvolvidos: quer os gametângios femininos (oogonióforos ou núculas - N), quer os gametângios masculinos (anteridóforos ou glóbulos - G) possuem uma baínha de células estéreis que se desenvolvem a partir da base e envolvem os oogónios e anterídeos, respectivamente. (Se quiseres aprofundar este assunto podes consultar as).jpg) 1. Examine um exemplar de Chara/ Nitella à lupa. Identifique os principais elementos da morfologia e legende a figura abaixo (esq.). 2. Identifique os órgãos reprodutores que pode observar no seu exemplar e identifique-os com base na fig. abaixo (dta.)

3 6. Algas vermelhas (Rhodophyta) (leitura recomendada Raven et. al. Capítulo Protista II: Red Algae) Incluem-se c espécies, muito comuns principalmente em águas marinhas costeiras, tropicais e temperadas, mas algumas de água doce. São ambientalmente importantes em várias comunidades marinhas, como os recifes de coral e bancos de algas tropicais. Do ponto de vista económico, assumem também relevância, com várias espécies cultivadas extensivamente em vários países asiáticos para utilização na alimentação humana (por ex., espécies do gén. Porphyra, no Japão, China e Coreia, para produzir nori ); outras são exploradas a partir de populações naturais ou em aquacultura, para extracção de polissacáridos da parede celular (poligalactanos sulfatados), a partir dos quais se obtêm substâncias hidrofílicas gelatinosas, designadas ficocolóides, por ex., os carraginatos, a agarose e o ágar-ágar, este último produzido industrialmente em Portugal desde cerca de As algas vermelhas unicelulares, filamentosas ou com as células dispostas em lâminas mono- ou distromáticas, sem diferenciação celular são geralmente consideradas mais primitivas; as restantes, mais evoluídas apresentam talos filamentosos e ramificados, muitas vezes agrupados em estruturas pseudoparenquimatosas, mais ou menos elaboradas. Nos plástidos das algas vermelhas os principais pigmentos fotossintéticos são clorofila a e ficobilinas - ficoeritrina e ficocianina, que lhes conferem a coloração típica. A substância de reserva é o amido florideano, semelhante ao glicogénio, que se acumula extra-plastidialmente. Os ciclos de vida têm meiose espórica e, em geral, são trifásicos com produção de um tecido esporogénico, o gonimocarpo, a partir do núcleo ou célula (zigoto) resultantes da singamia, a qual é sempre oogâmica. A reprodução assexuada é muito comum com produção de diferentes tipos de esporos, sempre desprovidos de flagelos. 1. Porphyra sp. Em forma de lâmina, ou folhosa, podendo atingir alguns cm de comprimento, formada por células mais ou menos isodiamétricas, com cloroplastos ocupando grande parte da célula. 1. Monte um fragmento de Porphyra entre lâmina e lamela usando água do mar. Procure determinar quantas camadas de células compõem o talo. As células dispôem-se de que maneira (fiadas mais ou menos regulares ou de forma desorganizada)? 2. Observe e procure identificar: cloroplastos e número de pirenóides. 3. Que semelhanças morfológicas encontra com o género Ulva? O que pode concluir?

4 5. Algas castanhas (Phaeophyceae, Ochrophyta) (leitura recomendada Graham et. al. Capítulo 9) As algas castanhas incluem espécies, todas multicelulares e presentes quase exclusivamente em ambientes marinhos costeiros apenas 4 géneros incluem espécies de água doce, e penetrando também em águas salobras, ondem podem ser importantes produtores primários. A maioria das algas castanhas cresce em regiões mais frias, onde podem dominar a zona litoral (florestas de laminárias e outros kelps ). Nos trópicos estão presentes em grande quantidade apenas no Mar dos Sargaços. (onde se localiza?). A morfologia dos talos é muito variada, incluindo filamentos microscópicos ramificados, formas talosas macroscópicas (filamentosas, laminares, foliáceas, etc.) até plantas com muitos metros de comprimento e anatomia interna complexa, tendo-se observado em algumas delas translocação de metabolitos ao longo do talo. A nível celular apresentam característicamente cloroplastos discóides, com um pirenóide saliente. Os principais pigmentos fotossintéticos são as clorofilas a, c 1 e c 2 e a fucoxantina que, conjuntamente com compostos de tanino contidos em vesículas, comuns em muitas células, lhes conferem a coloração típica. Só as células reprodutoras apresentam flagelos. As paredes celulares são geralmente constituidas por um retículo ordenado de microfibrilhas celulósicas mergulhadas numa matriz amorfa composta por outros polisacáridos (alginatos, fucoidano, etc.). Estes polissacáridos, tal como nas algas vermelhas, têm importância industrial (ficocolóides). Nas espécies com reprodução sexuada, o ciclo de vida é geralmente com meiose espórica e alternância de fases isomórficas ou heteromórficas, mas nas ordens Fucales e Durvillaeales o ciclo de vida apresenta meiose gamética e singamia oogâmica; a reprodução assexuada é assegurada por zoósporos, formados em esporângios pluriloculares; em algumas espécies formam-se ainda propágulos que asseguram a reprodução vegetativa. 1. Fucus vesiculosus (ordem Fucales) Género muito comum em costas rochosas das regiões temperadas às frias, muitas vezes formando um povoamento (cintura) bem evidente no nível médio a superior da zona entre marés. O género Fucus (família Fucaceae) é muito comum no hemisfério Norte, quer no Atlântico, quer no Pacífico. Outros géneros ocupam posições equivalentes no hemisfério Sul (por ex. Durvillaea, família Durvillaeaceae). Talos parenquimatosos, em forma de fita, com ramificação dicotómica e uma nervura central bem evidente. O talo cresce por divisões em vários planos de uma célula apical (C.a.), em forma de tronco de pirâmide quadrangular, situada numa depressão apical em cada eixo ou ramo; algumas espécies podem apresentar vesículas cheias de gás (pneumatocistos) que conferem flutuabilidade aos talos quando submersos. A anatomia interna apresenta um considerável grau de diferenciação celular. No exterior encontra-se uma cutícula mucilaginosa que recobre a camada externa de células, compactadas, designadas meristoderme porque funcionam como um meristema, i. e., dividem-se contínuamente produzindo células para o interior. Sob a meristoderme encontra-se o córtex, formado por várias camadas de células menos compactadas, com os espaços inter-celulares preenchidos por mucilagem (matriz extracelular). Mais internamente a medula, formada por células ramificadas e possuindo placas crivosas que

5 possibilitam a translocação de metabolitos (manitol) entre as zonas mais activas fotossintéticamente (as margens dos eixos e ramos) e a zona apical, onde se acumulam. Nas extremidades dos eixos, ou em ramos laterais, desenvolvem-se regiões férteis, os receptáculos, que na maturidade se apresentam visivelmente dilatadas. (o que provoca esta dilatação: mais células ou mais matriz extracelular?); Aqui se localizam os gametângios, agrupados em cavidades esféricas na zona cortical, os conceptáculos. A reprodução é sexuada, com meiose gamética e singamia oogâmica; em diferentes espécies os conceptáculos podem ser quer monóicos quer dióicos. No interior dos conceptáculos encontram-se curtos filamentos de células estéreis e pouco coradas (paráfises). Os gametângios masculinos designam-se anterídeos e formam-se a partir de células das paráfises. O núcleo de cada célula inicial sofre meiose seguida de quatro mitoses. (quantos núcleos anteridiais se formam?). Na maturidade os anterozóides (gâmetas masculinos) são fortemente corados conferindo aos anterídios um aspecto ponteado muito característico. Os gametângios femininos designam-se oogónios e formam-se a partir de células iniciais ligadas à parede do conceptáculo. Cada célula inicial sofre meiose seguida de mitose formando oito oosferas (gâmetas femininos). Os oogónios são consideravelmente maiores que os anterídeos. Ambos os gametângios possuem paredes celulares com várias camadas que permitem a libertação faseada dos conteúdos celulares. ( %EDceas).JPG para consultar uma ilustração) Quando maduras, as oosferas libertam hidrocarbonetos (cíclicos ou lineares), geralmente de cadeia curta (C 8 ), muito voláteis, que se difundem rapidamente na água e provocam o rebentamento dos anterídeos, com libertação dos anterozóides, e guiam estes até às oosferas. Os gâmetas masculinos são portanto quimiotácteis. (Se quiseres saber mais sobre o fantástico mundo das feromonas das algas castanhas vai até 1. Observe exemplares de Fucus e identifique os principais caracteres morfológicos externos mencionados no texto. Com base nessas observações legende a figura. 2. Faça cortes transversais, a nível de um receptáculo. Tente obter secções o mais finas possível para permitir observar o interior de um conceptáculo e identificar as estruturas aí presentes. a. Faça a legenda da respectiva figura, com base nos caracteres mencionados no texto. b. Diga se o conceptáculo é monóico ou dióico. 3. Compare a anatomia interna a nível dos receptáculos e a um nível intermédio do talo, fazendo novas secções finas. a. Que diferenças observa? Que pode concluir quanto à quantidade de mucilagem nos espaços inter-celulares? b. Qual poderá ser a/as função/funções desta mucilagem ao nível dos receptáculos?. 4. O ciclo de vida de Fucus assemelha-se mais ao dos animais ou ao das plantas?

6 Diagrama do ciclo de vida de Fucus spiralis com conceptáculos monóicos Diagrama do ciclo de vida de Fucus spiralis com conceptáculos monóicos