Ficha 2 - Algas. Material: A. Microalgas. Dinoflagelados (Phylum - Dinophyta / Classe - Dinophyceae)

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1 Ficha 2 - Algas As algas, designação genérica muitas vezes utilizada, formam um grupo numeroso (cerca de espécies) de organismos eucariotas muito diversificados. Estes organismos podem ser uni- ou pluricelulares, não constituindo, no entanto, uma organização em tecidos tal como encontramos nas plantas vasculares. Em alguns casos, como nas algas castanhas, já existe alguma diferenciação. As algas são agrupadas com base nos pigmentos; nos produtos de armazenamento resultante do processo fotossintético; na constituição da parede celular e ainda no número, tipo e posição dos flagelos. Objectivo: Observação de alguns géneros pertencentes aos Phyla Dinophyta, Haptophyta, Bacillariophyta, Chlorophyta, Phaeophyta e Rhodophyta Material: A. Microalgas Dinoflagelados (Phylum - Dinophyta / Classe - Dinophyceae) Cocolitóforos (Phylum Haptophyta / Classe - Prymnesiophyceae) Diatomáceas (Phylum - Bacillariophyta) B. Macroalgas Ulva - (Phylum Chlorophyta) Codium - (Phylum Chlorophyta) Fucus - (Phylum Phaeophyta) Corallina - (Phylum Rhodophyta) Lithophyllum - (Phylum Rhodophyta)

2 A- MIcroalgas Observações A.1. Dinoflagelados Os dinoflagelados são protistas e possuem um revestimento celular com alvéolos ou vesículas o anfiesma. São predominantemente formas biflageladas, com inserção muito típica dos flagelos. Um dos flagelos insere- se numa depressão transversal, o cíngulo, que divide a célula em duas metades - a anterior, o epissoma, e a posterior, o hipossoma. O outro flagelo insere- se longitudinalmente numa depressão do hipossoma, o sulco, na face da célula que por convenção se designa por face ventral. O flagelo transversal bate ondulatoriamente no cíngulo conferindo à célula um movimento de rotação. O flagelo longitudinal prolonga- se para além do sulco tendo uma função propulsora. São predominantemente marinhos. Nos dinoflagelados em que as vesículas do anfiesma apresentam depósitos de celulose, a célula apresenta uma parede ou teca mais ou menos rigída constituida por placas, cujo número e disposição são tipicos para cada espécie ou grupo taxonómico. A teca permite às células manterem a sua forma mesmo quando fixadas. Nos casos em que não há deposição de celulose, ou esta é muito ligeira, as células não apresentam um revestimento rigído e são por isso muito frágeis. Estes dinoflagelados são normalmente referidos como dinoflagelados nus. Em cerca de 20% das espécies conhecidas, o zigoto tem uma função importante como estrutura de resistência, com um período de dormência obrigatório (hipnozigoto), e vulgarmente designado por quisto. Em muitos casos a natureza da parede do quisto é muito resistente à decomposição permitindo que esta seja preservada nos sedimentos e fossilize. A.1.1 Scrippsiella trochoidea (Figs. 1 e 2) Espécie cosmopolita nerítica e estuarina. Possui epiteca cónica com um poro apical conveso e curto e colar. Hipoteca arredondada. Forma quistos calcáreos. É o dinoflagelado mais comum. Pode dar origem a blooms, mas não é tóxica. 2

3 (fotos de Vera Veloso, IO-FCUL - Figs. 1 e 2. Scrippsiella trochoidea: 1 cíngulo; 2 epiteca; 3- hipoteca; 4 poro apical; 5 quisto calcário Método Coloque sobre uma lâmina de vidro um pouco do material que lhe for fornecido. Cubra com uma lamela e observe ao microscópio óptico Observações: 1. Observe a forma como as células nadam. Registe essa observação. Faça um esquema procurando evidenciar o cíngulo e/ou o sulco em cada célula. Mantenha as proporções do epissoma e hipossoma. Tente observar os dois flagelos, um cingular e o outro sulcal. 2. Pensa que este dinoflagelado tem teca ou é nu? 3. É uma espécie autotrófica ou heterotrófica? Justifique. 4. Observe a fase séssil. A que corresponde? 3

4 A.2. Cocolitóforos Coccolithus pelagicus (Fig. 3) é uma espécie unicelular, que apresenta um revestimento por placas de carbonato de cálcio, a que se chamam cocólitos. Este revestimento denomina- se cocosfera. Coccolithus pelagicus é a mais comum e a mais conhecida das espécies de nanofósseis calcários Fig. 3. Coccolithus pelagicus: 1 cocosfera; 2 cocólito; 3 - ponte Método Monte entre lâmina e lamela uma gota da cultura e observe. Faça um esquema. Faça uma raspagem de giz Observações 1. Faça um esquema de uma cocosfera e de um cocólito. 2. Compare a exemplar que está a observar com a montagem que fez resultante do material que lhe foi distribuído A.3. Diatomáceas 4

5 Uma das características mais tipicas deste grupo é a natureza e morfologia da parede celular. Nas diatomáceas o protoplasto está contido num revestimento celular (parede) rico em sílica (= ou superior a 95%). Estas paredes celulares que apresentam numerosos poros microscópicos, são formadas por duas partes denominadas frústulas, uma ligeiramente maior do que a outra, a epiteca, e a outra de menores dimensões a hipoteca. Nas diatomáceas reconhecem- se dois grandes grupos morfológicos, as diatomáceas cêntricas (de simetria radial em vista valvar e as diatomáceas pinuladas ( em forma de pena, de simetria bilateral em vista valvar) (figs. 5 e 6). Nos dois casos a frústula é profundamente ornamentada e os padrões são em geral diagnosticantes das espécies. Nas formas pinuladas as valvas podem ainda caracterizar- se pela existência de uma fenda longitudinal, a rafe, que se pode localizar no centro ou na margem da valva, e que desempenha um papel essencial na locomoção das diatomáceas, visto que só as diatomáceas com rafe são capazes de movimento. As diatomáceas tornaram- se abundantes no registo fóssil durante o Cretácico e muitos dos fósseis são idênticos a formas actuais. Os quistos dos dinoflagelados juntamente com as frústulas das diatomáceas e os cocolitos dos cocolitóforos representam os principais grupos fósseis, contribuindo para uma interpretação à escala geológica da história da Terra (e.g. alterações climáticas). O diatomito (fig. 4) é uma rocha sedimentar resultante da deposição das carapaças (frústulas) das diatomáceas. Estas algas são um dos importantes grupos constituintes do fitoplancton e estão integradas no Phylum Bacillariophyta Fig. 4- Diatomito 5

6 Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador Figura 5 Diatomácea cêntrica em vista valvar (Thalassiosira sp.), X1000. Fig. 6 Frústula de diatomácea pinulada em vista valvar (X1500) Método Coloque numa lâmina de vidro uma gota do material fornecido. Cubra com uma lamela. Observe ao microscópio e faça um esquema. 6

7 Observações 1. Qual a simetria da maioria das células observadas? 2. Escolha uma célula e faça um esquema em vista valvar e conectiva, se possível. B. Macroalgas B.1 Ulva È um género muito comum no litoral entre marés e até alguma profundidade, suportando uma amplitude grande de salinidades e concentrações elevadas de nutrientes inorgânicos (eutrofização). Em forma de lamina, ou folhosa, 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, Fig. 7 Fig. 7 Ulva ( ) Método 1- Coloque sobre uma lâmina de vidro um pouco do material que lhe for fornecido. Cubra com uma lamela e observe ao microscópio. 7

8 Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador Observações 1. Rasgue um fragmento de Ulva procurando pôr em destaque as 2 camadas de células. As células dispôem- se de que maneira (fiadas mais ou menos regulares ou desorganizadamente)? 2. Observe e procure identificar: cloroplastos e número de pirenóides. Como procederia para visualizar grãos de amido? B.2- Codium Alga tubular cenocítica, marinha, ramificada dicotomicamente. É muito comum no litoral na zona intertidal (entre marés) O talo encontra- se diferenciado numa parte prostrada e crustácea e noutra erecta, com ramos geralmente cilindricos e ramificados dicotomicamente (Fig. 8). Estes ramos são formados por um maciço axial de filamentos incolores e entrecruzados, donde partem curtos ramos laterais - os utrículos - dispostos em paliçada em toda a periferia (fig. 9). Nesta alga a unidade estrutural é uma célula tubular cenocítica, na qual o citoplasma se dispõe perifericamente à volta de um grande vacúolo central. Os utrículos apresentam cloroplastos discoidais sem pirenóides situados na parte discal desta estrutura. Os gâmetangios diferenciam- se lateralmente nos utrículos, ficando estes órgãos reprodutores individualizados dos ramos vegetativos pela formação de um septo transversal. Esta alga apresenta dioicia, sendo o gametângio feminino de cor verde escura e o masculino amarelo vivo. Os gâmetas masculinos e femininos são anisogâmicos, sendo o feminino muito maior que o masculino. Fig. 8 - Codium observado à vista desarmada 8

9 Figs 9- Codium observado em microscopi óptica, após seccionamento do talo (X400) Método Coloque sobre uma lâmina de vidro um pouco do material que lhe for fornecido. Observe à lupa. Observações 1- Procure distinguir os diferentes tipos de organização celular apresentados pelas algas deste phylum. 2- Faça um corte transversal do talo de Codium (fig. 8), monte em água e observe ao microscópio. 3- Faça um esquema representando os utrículos. B3. Fucus Organismos pluricelulares predominantemente marinhos, têm clorofila a e c e fucoxantina (em parte responsável pela sua côr acastanhada), podem também possuir carotenos. O produto resultante da fotossíntese é armazenado sobre a forma de um hidrato de carbono, a laminarina. Embora neste grupo de plantas ainda não haja diferenciação em tecidos e orgãos, as formas pluricelulares, que chegam a atingir grandes dimensões, apresentam alguma diferenciação revelando mesmo uma espécie de "raiz" designada por pé ou base ( órgão fixador), uma espécie de "caule" designado por estípe e uma espécie de "folhas" designadas por lâmina (fig. 10). 9

10 Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador Fig. 10, 11 Esquema de Fucus vesiculosus e de Fucus sp. observado à vista desarmada na natureza Os órgãos reprodutores formam- se em áreas especializadas do talo denominadas receptáculos, que encerram pequenas cavidades, os conceptáculos, os quais comunicam com o exterior através de um orifício denominado ostíolo. É nos conceptáculos que encontramos os gametângios. Os masculinos (anterídios) e os femininos (oogónios) (figs.12 e 13) podem coexistir ou não no mesmo conceptáculo, dependendo se se trata de espécies monóicas ou dióicas. Os anterídios desenvolvem- se em filamentos ramificados, originados a partir da parede do conceptáculo, formando cada anterídio 64 anterozóides biflagelados lateralmente. Por seu lado, os oogónios são de maiores dimensões que os anterídios, sendo de igual modo originados a partir da parede do conceptáculo e contêm na maturação 8 oosferas. Além de gametângios, os conceptáculos contêm pelos estéreis (paráfises) na parte basal e perífises na parte distal junto ao ostíolo. 10

11 Figs. 12 e 13. Observação microscópica dos conceptáculos feminino e masculino de Fucus (X400) Método Com a ajuda de uma lupa observe o talo de Fucus. Faça um corte transversal no talo de Fucus de modo a poder observar um conceptáculo. Monte em água e observe ao microscópio. 11

12 Observação 1. A que será devido o aspecto viscoso que esta planta possui? Qual a sua função? 2. Observe no talo a presença de estruturas cheias de ar. Qual a vantagem de existirem estas estruturas? 3. Faça um esquema representando o conceptáculo. Identifique as estruturas que observa B.4. Rhophyta As ródofitas são as chamadas algas vermelhas (gr. Rhodon = vermelho). (Fig. 14 e 15). Além da clorofila a e d, possuem ficocianina e ficoeritrina (pigmento que lhes confere a cor avermelhada). Com aproximadamente 6000 espécies, estas algas são quase todas pluricelulares vivendo geralmente fixas a um substrato, rochas ou a outras algas. Algumas espécies de algas vermelhas, reforçam a formação de recifes de coral, pois têm o metabolismo necessário à deposição de carbonato de cálcio, tanto na própria parede celular, como em volta dela. Algumas algas possuem importância económica, na alimentação ou na produção secundária de produtos utilizados principalmente nas indústrias alimentar e farmacêutica. Delas se extraí por exemplo o agar- agar e a carragenina. Estes produtos existema nível da parede celular das células da alga. Corallina elongatum- Apresenta talo comprido e ramificado num plano, formando artículos frágeis (fig. 14). O talo apresenta- se fortemente calcificado, excepto nas articulações. As frutificações (gametângios e tetrasporângios) são produzidas em conceptáculos na parte terminal dos segmentos. 12

13 Biologia (Botânica) Práticas, 2010/11 DBV/FCUL Francisco Carrapiço & Isabel Caçador Fig. 14. Corallina elongatum Lithophyllum incrustans alga vermelha calcária encrustante cor rosada ou róseo- violácea que existe no infralitoral e em enclaves do infra e mediolitoral (fig. 15). Fig. 15. Lithophyllum incrustans ( 13

14 Lithophyllum tortuosum- alga calcária encrustante. O talo, de cor esbranquiçada, apresenta- se sob a forma de lâminas verticais que se anostomosam, deixando entre si espaços mais ou menos regulares, de alguns milímetros de largura. Forma massas que encrostam rochedos e que podem atingir algumas dezenas de centímetros de comprimento. Método Fig. 16- Lithophyllum tortuosum ( Observe atentamente, os exemplares de algas vermelhas que estão na bancada da sua sala de aula. Observação Faça um esquema e identifique as estruturas que observa. C) Conclusão C.1 - Tendo em consideração as observações efectuadas na sala de aula como justifica que os quistos dos dinoflagelados, as frústulas das diatomáceas e os cocolitos, contribuiam para uma interpretação à escala geológica da história da Terra? 14

15 C.2 Ainda tendo em consideração as observações efectuadas na sala de aula, refira- se à importância das algas vermelhas em várias comunidades marinhas, nomeadamente, nos recifes de coral. 15