Especialidad de Algas

Estudios de la Naturaleza

Requisitos

  1. Definir qué son las algas.

    Respuesta: Las ALGAS son organismos eucariotas (algunos procariotas, como las cianobacterias) fotosintéticos, generalmente acuáticos, que producen oxígeno. Varían desde unicelulares microscópicas (diatomeas) hasta pluricelulares enormes (kelp gigante). No son plantas verdaderas — no tienen raíces, tallos, hojas ni flores. Pertenecen al reino Protista (la mayoría) y son la base de la cadena alimentaria acuática. — Las algas producen alrededor del 70-80 % del oxígeno del planeta — más que todos los bosques terrestres juntos. Las diatomeas y las cianobacterias son particularmente importantes. Aunque parezcan plantas, biológicamente son protistas — solo desarrollaron la fotosíntesis de forma paralela. Las primeras algas surgieron hace 3500 millones de años (cianobacterias) y fueron precursoras evolutivas de las plantas terrestres modernas.

  2. ¿Dónde se pueden encontrar las algas?

    Respuesta: Las algas viven principalmente en ambientes ACUÁTICOS: 1) MARES Y OCÉANOS (kelp, sargazo); 2) AGUA DULCE (lagos, ríos, embalses); 3) SUELOS HÚMEDOS; 4) TRONCOS de árboles en zonas lluviosas; 5) SIMBIOSIS (líquenes con hongos, corales con zooxantelas); 6) NIEVE y HIELO (algas de las nieves rosadas — Chlamydomonas nivalis). Donde haya agua + luz solar, hay algas. — La 'nieve rosada' (watermelon snow) es un fenómeno en glaciares alpinos — algas Chlamydomonas nivalis pigmentadas de rojo. Los líquenes (alga + hongo) crecen en piedras, tejados y troncos. El Mar de los Sargazos (Atlántico) tiene algas flotantes infinitas en mar abierto. En el fondo oceánico (hasta 200 m), los bosques de kelp dominan ecosistemas. Las algas aparecen donde haya luz y humedad — adaptación extrema del reino Protista.

  3. ¿Cómo se llama el órgano de fijación al sustrato? ¿Qué diferencias y semejanzas se pueden encontrar entre un alga y una planta?

    Respuesta: ÓRGANO de fijación: HAPTERIO (no es una raíz — no absorbe nutrientes, solo fija el alga al sustrato). DIFERENCIAS alga × planta: el alga no tiene raíz, tallo, hojas, flores ni vasos conductores; absorbe nutrientes por la superficie. SEMEJANZAS: ambos hacen fotosíntesis (clorofila), producen oxígeno, son autótrofos. Las algas se consideran precursoras evolutivas de las plantas terrestres modernas. — El hapterio es una estructura ramificada que ancla el alga a rocas, conchas u otros sustratos. Las plantas tienen un sistema vascular complejo (xilema, floema) — las algas no. Las plantas se reproducen con flores y semillas; las algas, por esporas, fragmentación o división celular. Las plantas terrestres surgieron de algas verdes (Chlorophyta) hace ~470 millones de años. Los cloroplastos son compartidos — origen evolutivo común.

  4. Explicar por qué hay una variación de tamaño entre las algas marinas.

    Respuesta: La variación de tamaño se debe a: 1) ESPECIE — unicelulares microscópicas (1-100 µm) vs. pluricelulares enormes (kelp gigante de hasta 60 m); 2) AMBIENTE — aguas frías y ricas en nutrientes (océano Pacífico) sostienen algas grandes; 3) NUTRIENTES disponibles (fósforo, nitrógeno); 4) LUZ solar (zona fótica hasta 200 m); 5) CORRIENTES MARINAS. El alga más grande es la Macrocystis pyrifera (kelp californiano) con más de 60 m. — La Macrocystis pyrifera (kelp gigante) crece de 30 a 60 cm/día en aguas frías del Pacífico Norte — una de las mayores tasas de crecimiento del reino vegetal. Los neumatocistos (vesículas con gas) mantienen la fronda flotando para recibir luz. Las diatomeas (~1 µm) son ~50 000 000 veces más pequeñas. La variación refleja la adaptación evolutiva a microhábitats diferentes en los océanos de todo el mundo, regida por la luz, los nutrientes y la temperatura.

  5. Citar, al menos, 4 grupos de algas marinas. Luego elaborar un cuadro indicando junto a cada grupo lo siguiente:
    • Nombre popular
    • Nombre científico
    • Estructura (unicelular, pluricelular o ambas)

    Respuesta: 4 grupos: 1) ALGAS VERDES (Chlorophyta) — lechuga de mar (Ulva lactuca), pluricelular; 2) ALGAS PARDAS/MARRONES (Phaeophyta) — sargazo (Sargassum), kelp (Macrocystis), pluricelulares; 3) ALGAS ROJAS (Rhodophyta) — nori (Porphyra), agarófitas, pluricelulares; 4) DIATOMEAS (Bacillariophyta) — unicelulares microscópicas, pared de sílice. Preséntelo en un cuadro organizado. — Las Chlorophyta (verdes) son parientes evolutivas de las plantas — mismos pigmentos. Las Phaeophyta (pardas) tienen fucoxantina, viven en agua salada. Las Rhodophyta (rojas) tienen ficoeritrina, llegan más profundo (hasta 268 m). Las diatomeas tienen una pared ornamentada de sílice que se convierte en tierra de diatomeas (diatomita). Cada grupo tiene ~5000-10 000 especies catalogadas en todo el mundo actualmente.

  6. ¿Qué son las diatomeas?

    Respuesta: Las DIATOMEAS son algas unicelulares microscópicas (10-200 µm) con PARED CELULAR DE SÍLICE (vidrio biológico) — formando estructuras geométricamente perfectas y únicas. Viven en agua dulce y salada, son fotosintéticas y producen del 20 al 50 % del oxígeno del planeta. Los restos fosilizados forman la TIERRA DE DIATOMEAS — usada en filtros, abrasivos y dinamita (descubierta por Alfred Nobel en 1867). — Existen más de 100 000 especies de diatomeas conocidas. Su pared de sílice (frústula) tiene patrones geométricos que permiten la identificación por microscopio. La tierra de diatomeas (diatomita) es un mineral usado como filtro de piscinas, pulidor y aislante. Alfred Nobel descubrió que absorbía la nitroglicerina sin inestabilidad — base de la dinamita (1867). Su importancia ecológica como productoras primarias es gigantesca para todos los océanos.

  7. ¿Dónde crecen con más frecuencia las algas marinas: zona polar, templada o tropical? Explique.

    Respuesta: Las algas marinas crecen más en las ZONAS TEMPLADAS y POLARES (aguas frías). Razones: 1) las AGUAS FRÍAS retienen más oxígeno disuelto y nutrientes; 2) el UPWELLING (afloramiento de aguas profundas) trae nitrógeno y fósforo; 3) menos depredadores tropicales herbívoros. Las zonas tropicales tienen poca biomasa de algas (aguas pobres en nutrientes), pero tienen corales y fitoplancton diverso. El kelp prospera en aguas frías del Pacífico. — La costa del Pacífico de EE. UU.-Canadá tiene bosques de kelp gigante (Macrocystis pyrifera) — algas de hasta 60 m que sostienen ecosistemas con nutrias marinas y erizos. Los afloramientos de Humboldt (Perú/Chile) y Benguela (Angola/Namibia) traen aguas frías profundas ricas en nutrientes a la superficie. Los trópicos tienen aguas claras pobres en nutrientes — de ahí los mares cristalinos azules y la baja biomasa algal.

  8. ¿Dónde se encuentran más comúnmente las algas pardas o marrones, en agua dulce o salada?

    Respuesta: Las algas MARRONES/PARDAS (Phaeophyta) son casi EXCLUSIVAMENTE de AGUA SALADA — se encuentran en mares y océanos. Casi el 99 % de las ~1500 especies son marinas. El color marrón proviene de la fucoxantina (pigmento) que enmascara la clorofila. Ejemplos: sargazo (Mar de los Sargazos), kelp (bosques submarinos), Fucus (zona entre mareas). Muy pocas especies viven en agua dulce — adaptación evolutiva al medio salado. — El Mar de los Sargazos (Atlántico Norte) tiene 4 millones de km² de algas Sargassum flotantes — el único 'mar' sin costas, definido por la vegetación. Los bosques de kelp en California y Tasmania son ecosistemas marinos de los más productivos. Solo especies de los géneros Heribaudiella y Bodanella viven en agua dulce. La adaptación a la sal implica una osmorregulación compleja — el medio marino hipersalino exige mecanismos diferentes del dulceacuícola.

  9. ¿Cuál es la mayor profundidad a la que crecen las algas marinas en el océano? Explicar por qué las algas no se desarrollan en aguas profundas.

    Respuesta: Las algas crecen hasta cerca de 200 metros de profundidad como máximo (zona fótica). Razón: dependen de la LUZ SOLAR para la fotosíntesis; por debajo de los 200 m, la luz es insuficiente (zona afótica). Las algas rojas llegan más profundo (hasta 268 m en aguas claras del Caribe) por tener pigmentos que absorben la luz azul/verde que penetra más. En aguas turbias, el límite cae a 30-50 m. Sin luz, no hay fotosíntesis, no hay alga. — La zona fótica va desde la superficie hasta ~200 m (penetración de la luz solar). El récord de profundidad para un alga es de 268 m (algas rojas en el Caribe — investigación de 1985). Pigmentos diferentes absorben longitudes de onda diferentes de luz: clorofila (roja/azul), ficoeritrina (verde), fucoxantina (azul). Las rojas con ficoeritrina captan la luz verde-azul que penetra más profundo. El plancton enturbia el agua en los estuarios, reduciendo la luz disponible.

  10. Nombrar 3 partes de un alga marina de gran tamaño. ¿Cómo pueden compararse con una hoja, un tallo y una raíz de una planta?

    Respuesta: 3 partes del alga grande: 1) HAPTERIO (=raíz, pero solo fija, no absorbe); 2) ESTÍPE (=tallo, conecta el hapterio con la fronda); 3) FRONDA/LÁMINA (=hoja, hace fotosíntesis). En algas como el kelp, hay además el NEUMATOCISTO (vesículas de aire para flotar). Aunque su apariencia se parezca a la de las plantas, no hay vasos conductores — los nutrientes se mueven por difusión simple de célula a célula en el organismo. — A pesar de las semejanzas visuales, las ALGAS NO SON PLANTAS — son protistas con órganos análogos por convergencia evolutiva. Los neumatocistos del kelp (vesículas con gas CO/O₂) levantan el organismo de la roca hacia la superficie, optimizando la exposición a la luz. Sin vasos conductores (xilema/floema), el alga depende de la ósmosis. Las plantas vasculares son un hito evolutivo posterior — las algas precedieron a las plantas por cientos de millones de años.

  11. Explicar, al menos, 2 formas de reproducción de las algas marinas.

    Respuesta: 2 formas: 1) ASEXUAL — división celular (las algas unicelulares se dividen por la mitad), fragmentación (trozos que se convierten en nuevos individuos), esporas; 2) SEXUAL — gametos masculinos (anterozoides) y femeninos (oosferas) se unen formando un cigoto que origina una nueva alga. Algunas alternan ciclos: generaciones sexual y asexual (alternancia de generaciones). La reproducción varía mucho entre grupos. — Las diatomeas se reproducen principalmente por división celular. El kelp tiene alternancia de generaciones: el esporófito (grande, diploide) produce esporas; el gametófito (microscópico, haploide) produce gametos. Las algas rojas tienen una reproducción sexual compleja con 3 fases (gametófito, carposporófito, tetrasporófito). La reproducción asexual permite una expansión rápida; la sexual genera variabilidad genética beneficiosa.

  12. Cite algunas ventajas comerciales que las algas marinas pueden aportar al hombre.

    Respuesta: Ventajas: 1) ALIMENTO humano (sushi, nori, ensalada de algas); 2) AGAR (algas rojas) usado en microbiología, postres, gelatina; 3) CARRAGENINA — espesante en lácteos, pasta de dientes; 4) ALGINATO (algas pardas) — texturizante en alimentos, textiles, cosméticos; 5) FERTILIZANTE marino; 6) BIOCOMBUSTIBLE (microalgas en desarrollo); 7) MEDICINAL (suplementos). — El mercado mundial de algas mueve 13 000 millones de dólares al año. Las industrias coreana y japonesa cultivan Porphyra (nori) industrialmente. La espirulina (microalga) es un suplemento proteico (60 % de proteína). La carragenina está en casi todos los helados industriales. El biocombustible de algas es una frontera científica — producen más aceite por hectárea que la soja. La aplicación medicinal crece: antiinflamatorios, antibióticos, vacunas en desarrollo.

  13. Armar una colección de, al menos, 10 especímenes de algas o identificar, mediante fotografías, al menos 20. Identificarlas por el nombre popular y, si es posible, el nombre científico.

    Respuesta: Debe armar una colección con 10 especímenes de algas reales (preservadas en prensa botánica/álbum) O identificar 20 especies por fotografías. Identifique cada una con el nombre popular y científico (si es posible). Ejemplos: Ulva (lechuga de mar), Sargassum (sargazo), Macrocystis (kelp), Porphyra (nori). Presente el material organizado al instructor de la especialidad de los Conquistadores adventistas. — Las algas se preservan bien en álbum: 1) lavar bien con agua de mar para quitar la arena; 2) prensar entre hojas de periódico y tablas con peso durante 1-2 semanas; 3) pegar en cartulina blanca. Para la fotografía, use guías como AlgaeBase.org (banco mundial gratuito). Las fotos propias en la playa son ideales — anote el lugar y la fecha de la observación. La recolección debe respetar las áreas de preservación ambiental marina.