Історія фікології, сфера дослідження та приклади досліджень



The фантастика або алгологія - наукова дисципліна, яка вивчає водорості, орієнтуючись в основному на вивчення її фотосинтетичних механізмів, виробництва токсинів, промислових продуктів і систематики..

Водорості - поліфілетична група (без загального предка) фотосинтетичних організмів з наявністю в клітинній стінці. До цієї групи відносяться одноклітинні особи (ціанобактерії або синьо-зелені водорості) і як багатоклітинні особини. Аналогічно включені як прокариотические, так і еукаріотичні клітини.

Фікологія почалася ще в Стародавній Греції, з творами Теофраста і Діоскорида. Довгий час водорості вважалися рослинами, тому їх вивчали переважно ботаніки.

Лінней першим використовував назву водорості, щоб визначити цю групу організмів, хоча в ній були також деякі мохоподібні. Проте саме в дев'ятнадцятому столітті фікція встановлюється як дисципліна, оскільки структура водоростей більш відома.

У ці роки великі фікологи, такі як Stackhouse, Lamouroux і Kützing, зробили важливий внесок у біологію та класифікацію водоростей. Його роботи базувалися, головним чином, на вивченні анатомії та життєвого циклу цих організмів.

Серед областей дослідження фікологічних досліджень можна назвати «червоні припливи», викликані експоненціальним зростанням мікроводоростей. Ці організми виробляють токсини, які отруюють рибу і молюсків, негативно впливають на рибну промисловість і здоров'я населення.

Індекс

  • 1 Історія
    • 1.1 Стародавня Греція до кінця 18 століття
    • 1.2 З 1800 по 1880
    • 1.3 З 1880 р. До початку 50-х рр. 20 ст
    • 1.4 Сучасна фаза
  • 2 Область дослідження
  • 3 Приклади останніх досліджень
    • 3.1 Фотосинтетичні механізми
    • 3.2 Фікотоксини
    • 3.3 Біопаливо
    • 3.4 Важкі метали
    • 3.5 Систематичні
  • 4 Посилання

Історія

Прибережні людські цивілізації розвивали важливу зв'язок з водоростями. Mapuches, в Чилі, включають водорості в їх міфологічній символіці. Зі свого боку, китайці першими залишають письмові посилання про ці організми.

Фікологія або алгологія, як наука, має своє походження переважно в західній культурі і її розвиток пов'язаний з історією ботаніки. Ми можемо розпізнати чотири фази в межах своєї історичної еволюції.

Стародавня Греція до кінця 18 століття

Перший використовує термін phykos (морські рослини) для позначення водоростей були греки Теофраст і Діоскорид. Згодом від цієї грецької назви походить римський термін Фукус, використовується для назв цих організмів.

Протягом шістнадцятого й сімнадцятого століть досліджень у галузі художньої літератури не було багато. Чеський ботанік фон Залузейський (1592) включав у групу водоростей з грибами, лишайниками та морськими травами. Musci. Фон Закусян розглядав ці групи як "Ruda et Confusa" (складний і заплутаний), через складність їх класифікації.

Іншим ботаніком, який зробив внески на початку художньої літератури, був Гаспар Баухін у своїй роботі Ботанічний Prodromus theatri (1620). Автором класифіковані різні групи рослин, такі як мохи і хвощі, як водорості (Equisetum).

У 1711 році французький Ferchault de Reaumur описав сексуальні структури видів морських водоростей. Це було важливим внеском в алгологію, хоча ботаніки, такі як Самуель Готліб, продовжували вважати, що водорості відтворюються партеногенезом.

Лінней включив водорості в криптогами (рослини без кісточок) у своїй системі сексуальної класифікації (1735). Згодом, в 1753 році він описав жанр Фукус, і там група почала мати краще визначення.

З 1800 по 1880

Використання кращих оптичних мікроскопів призвело до великих успіхів у художній літературі. Саме в цей період було визначено більшість основних груп водоростей, як вони відомі сьогодні.

Першим, хто чітко продемонстрував сексуальність водоростей, був швейцарський П'єр Ваучер у своїй роботі Histoire des conferves de'eau douce (1803). З цієї роботи водорості визнаються як група, а алгологія починає консолідуватися.

Вважається, що англієць Джон Стекхаус перетворив художню літературу на наукову дисципліну. У 1801 р. Stackhouse вивчав зиготу проростання видів Фукус і визначили, що вони належали до різних жанрів.

Згодом французький ботанік Жан Ламуро запропонував систему класифікації водоростей в 1813 році. У своїх роботах він описав велику кількість видів і визначив три великі групи (червоні, коричневі і зелені водорості)..

Серед великих фікологів того часу шведська С.А. Агард і його син Й.Г. Агард, який вивчав морфологію водоростей. J.G. Агард запропонував класифікацію морських водоростей на основі їх анатомічних характеристик.

Іншим видатним алгологом був німець Фрідріх Кюцінг, який опублікував численні художні твори, в яких описував різні види. У своїх дослідженнях він в основному враховував анатомію цих організмів.

З 1880 р. До початку 50-х рр. 20 ст

Протягом більшої частини цього періоду фікологія вважалася галуззю ботаніки, а водорості входили до відділу Таллофіти (Plantae). Було також проведено вивчення життєвих циклів багатьох видів, що дозволило більш чітко розмежувати різні групи.

Італійський фіколог Джованні де Тоні працював 35 років у своїй роботі Sillete Алгарін, У цій роботі були зібрані всі знання про систематику водоростей, які до цього часу були зібрані.

Крім того, народилася морська фікологія, що спеціалізується на вивченні водоростей, присутніх у морях і океанах. У цей період почалися експедиції на різних узбережжях світу для класифікації цих організмів.

Сучасна фаза

У 50-х рр. (ХХ ст.) Відбувся великий прогрес у художній літературі, завдяки розробці скануючих і трансмісійних електронних мікроскопів. Це дозволило вивчити аспекти фізіології, клітинної біології та екології різних груп водоростей.

У 70-х роках систематичний підхід до вигадки змінювався завдяки використанню молекулярних методів. Встановлено, що водорості є поліфілетичною групою (вони не мають спільного предка). Таким чином, ціанобактерії розташовувалися всередині бактерій та інших груп водоростей у протоїстах Королівства.

В даний час художня література є усталеною дисципліною і є численні дослідники в різних галузях.

Область дослідження

Фікологія - це дисципліна, присвячена вивченню водоростей. Вона не тільки посилається на таксономічну категорію (через походження цієї групи), але вона все ще використовується для практичних цілей.

В межах водоростей виявляються як прокаріотичні, так і еукаріотичні клітини, більшість з яких здійснюють фотосинтез. У групі еукаріот водорості є талофітами (рослинами з тало), первинним фотосинтетичним пігментом яких є хлорофіл a.

Фікологія вивчає морфологічні та анатомічні характеристики різних груп водоростей. Крім того, він розглядає дослідження еволюційних процесів цих організмів, включаючи різні аспекти, такі як еволюція хлоропластів і фотосинтетичні механізми..

У галузі фізіології та біохімії фікологи присвятили себе вивченню так званих "червоних припливів". Це стосується експоненціального росту певних мікроводоростей, які продукують фікотоксини, які є токсичними організмами для морської фауни і людини.

В рамках алгології розглядаються знання про роль водоростей в екосистемах, де вони знайдені. Ця тема має велике значення для науки, оскільки ці організми є основними виробниками кисню планети.

З іншого боку, водорості корисні для людини як їжа і як основа для виробництва промислової продукції. Тому фікологія також вивчає потенційно корисні види, а також форми більш ефективного використання водоростей.

Приклади останніх досліджень

Фікологія як дисципліна охоплює кілька областей, що представляють інтерес для дослідників. Нині виділяються ті, що пов'язані з його фізіологією, виробництвом токсинів, промислової продукції та систематики.

Фотосинтетичні механізми

Було висловлено припущення, що хлоропласти водоростей розвинулися з ендосимбіотичних ціанобактерій. Дослідження в цій області зосереджені на транспортних механізмах інформації, що контролює розподіл і метаболізм хлоропластів.

Протягом 2017 року було проведено дослідження по ціанобактеріям та іншим групам водоростей. Завдяки цьому були досліджені механізми використання кисню, оскільки ексцеси цього елемента можуть викликати окисне пошкодження в клітинах.

Результати цього дослідження показують, що фермент активується в ціанобактеріях, які захищають клітку від високих інтенсивностей світла. В інших видах спостерігалися біохімічні стратегії, які роблять клітини нечутливими до O надлишку2.

Фітотоксини

Виробництво фікотоксинів може призвести до так званих "червоних припливів", які призводять до великого екологічного та економічного впливу. Ось чому вигадка зосередилася на вивченні цих сполук.

Були проведені різні дослідження, щоб визначити, як ці фікотоксини діють у різних організмах, включаючи людей. У 2018 році іспанські дослідники зробили огляд токсинів, що утворюються мікроводоростями, і механізми дії і симптоми, які вони виробляють у людей.

Біопаливо

Фікція, в останні роки, приділяє увагу галузі біопалива. Проводиться багато досліджень з біологічних та прикладних аспектів водоростей, які можуть бути потенційно корисними.

Огляд перспектив використання водоростей як біопалива (проведений у 2017 році) вказує на те, що основні виклики дій у технологічній сфері. В основному вони спрямовані на досягнення виробництва високої біомаси, а також на досягнення адекватних умов вирощування.

Важкі метали

Деякі роди водоростей Cladophora (зелені водорості) і Фукус (червоні водорості) толерантні до важких металів. У цьому сенсі проводяться дослідження для визначення кількості металів, які можуть містити ці організми.

На основі отриманої інформації були встановлені імітаційні моделі поведінки забруднення важкими металами у водоймах.

Систематика

Фікологія надавала велике значення систематичному вивченню водоростей. Це поле зосереджувалося в першу чергу на вивченні взаємозв'язку водоростей один з одним і їх впливу на інші організми.

У цьому сенсі молекулярні методи дуже важливі для визначення цих взаємозв'язків між організмами.

Нещодавно вивчалися льодовикові водорості Гренландії, розташовані в межах групи Chlorophytas (зелених водоростей). Доведено, що це водорості, найбільш пов'язані з рослинами, і що їх екологія може допомогти краще зрозуміти колонізацію рослин наземним середовищем.

Список літератури

  1. Чепмен Р.Л., Буххейм М.А., Дельвіч Ф.Ф., Фрідл В.Р., Гусс В.Г., Кароль К.Л., Льюїс Л.Г., Манхарт Дж. 508-540. У: Солтис Д.Е., Солтіс П.С. і Дойл Дж. (Ред.) Молекулярна систематика рослин II. Springer, Boston, MA. 585 с.
  2. Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites y A Cabado (2018) Фікотоксини у морських молюсків: походження, виникнення та вплив на людей. Мар. Наркотики 16: 1-26.
  3. Lee RE (2018) П'яте видання. Cambrige University Press. Нью-Йорк, США. 535 с.
  4. Нортон Т.А., Мелконян М.А., Андерсен Р.А. (1996) Біорізноманіття водоростей. Фікологія 35: 308-326.
  5. South GR і A Whittick (1987) Введення в Phycology. Наукові публікації Блеквелла. Оксфорд, Великобританія. 343 с.