Especialidade de Algas

Estudos da Natureza

Requisitos

  1. Definir o que são algas.

    Resposta: ALGAS são organismos eucarióticos (alguns procarióticos como cianobactérias) fotossintéticos, geralmente aquáticos, que produzem oxigênio. Variam de unicelulares microscópicas (diatomáceas) a pluricelulares enormes (kelp gigante). Não são plantas verdadeiras — não têm raízes, caules, folhas nem flores. Pertencem ao reino Protista (a maioria) e são base da cadeia alimentar aquática. — Algas produzem cerca de 70-80% do oxigênio do planeta — mais que todas as florestas terrestres juntas. Diatomáceas e cianobactérias são particularmente importantes. Embora pareçam plantas, biologicamente são protistas — só desenvolveram fotossíntese paralelamente. As primeiras algas surgiram há 3,5 bilhões de anos (cianobactérias) e foram precursoras evolutivas das plantas terrestres modernas.

  2. Onde as algas podem ser encontradas?

    Resposta: Algas vivem principalmente em ambientes AQUÁTICOS: 1) MARES E OCEANOS (kelp, sargaço); 2) ÁGUA DOCE (lagos, rios, açudes); 3) SOLOS ÚMIDOS; 4) TRONCOS de árvores em zonas chuvosas; 5) SIMBIOSE (líquens com fungos, corais com zooxantelas); 6) NEVE e GELO (algas das neves rosas — Chlamydomonas nivalis). Onde houver água + luz solar, há algas. — A 'neve rosa' (watermelon snow) é fenômeno em geleiras alpinas — algas Chlamydomonas nivalis pigmentadas vermelho. Líquens (alga + fungo) crescem em pedras, telhados, troncos. Mar dos Sargaços (Atlântico) tem algas flutuantes infinitas em mar aberto. Em fundo oceânico (até 200m), florestas de kelp dominam ecossistemas. Algas aparecem onde houver luz e umidade — adaptação extrema do reino Protista.

  3. Como é chamado o órgão de fixação do substrato? Que diferenças e semelhanças podem ser encontradas entre uma alga e uma planta?

    Resposta: ÓRGÃO de fixação: HAPTÉRIO (não é raiz — não absorve nutrientes, só fixa a alga ao substrato). DIFERENÇAS alga × planta: alga não tem raiz, caule, folhas, flores nem vasos condutores; absorve nutrientes pela superfície. SEMELHANÇAS: ambos fazem fotossíntese (clorofila), produzem oxigênio, são autótrofos. Algas são consideradas precursoras evolutivas das plantas terrestres modernas. — Haptério é estrutura ramificada que ancora a alga em rocha, conchas ou outros substratos. Plantas têm sistema vascular complexo (xilema, floema) — algas não. Plantas reproduzem-se com flores e sementes; algas, por esporos, fragmentação ou divisão celular. Plantas terrestres surgiram de algas verdes (Chlorophyta) há ~470 milhões de anos. Cloroplastos são compartilhados — origem evolutiva comum.

  4. Explicar porque há uma variação de tamanho entre as algas marinhas.

    Resposta: Variação de tamanho deve-se a: 1) ESPÉCIE — unicelulares microscópicas (1-100µm) vs pluricelulares enormes (kelp gigante até 60m); 2) AMBIENTE — águas frias e ricas em nutrientes (oceano Pacífico) sustentam algas grandes; 3) NUTRIENTES disponíveis (fósforo, nitrogênio); 4) LUZ solar (zona fótica até 200m); 5) CORRENTES MARINHAS. Maior alga é a Macrocystis pyrifera (kelp californiano) com 60m+. — Macrocystis pyrifera (kelp gigante) cresce 30-60cm/dia em águas frias do Pacífico Norte — uma das maiores taxas de crescimento do reino vegetal. Pneumatocistos (vesículas com gás) mantêm a fronde flutuando para receber luz. Diatomáceas (~1µm) são ~50.000.000x menores. Variação reflete adaptação evolutiva a microhabitats diferentes nos oceanos do mundo todo, regida por luz, nutrientes e temperatura.

  5. Citar, pelo menos, 4 grupos de algas marinhas. Depois fazer um quadro indicando ao lado de cada grupo o seguinte:
    • Nome popular
    • Nome científico
    • Estrutura (unicelular, pluricelular, ou ambos)

    Resposta: 4 grupos: 1) ALGAS VERDES (Chlorophyta) — alface-do-mar (Ulva lactuca), pluricelular; 2) ALGAS PARDAS/MARROM (Phaeophyta) — sargaço (Sargassum), kelp (Macrocystis), pluricelulares; 3) ALGAS VERMELHAS (Rhodophyta) — nori (Porphyra), agarofitas, pluricelulares; 4) DIATOMÁCEAS (Bacillariophyta) — unicelulares microscópicas, parede de sílica. Apresente em quadro organizado. — Chlorophyta (verdes) são parentes evolutivas das plantas — mesmos pigmentos. Phaeophyta (pardas) têm fucoxantina, vivem em água salgada. Rhodophyta (vermelhas) têm ficoeritrina, chegam mais profundo (até 268m). Diatomáceas têm parede ornamentada de sílica que vira terra diatomácea (terra de Diatomito). Cada grupo tem ~5.000-10.000 espécies catalogadas pelo mundo todo atualmente.

  6. O que são diatomáceas?

    Resposta: DIATOMÁCEAS são algas unicelulares microscópicas (10-200µm) com PAREDE CELULAR DE SÍLICA (vidro biológico) — formando estruturas geometricamente perfeitas e únicas. Vivem em água doce e salgada, são fotossintéticas e produzem 20-50% do oxigênio do planeta. Restos fossilizados formam a TERRA DIATOMÁCEA — usada em filtros, abrasivos, e dinamite (descoberta por Alfred Nobel em 1867). — Existem 100.000+ espécies de diatomáceas conhecidas. Sua parede de sílica (frústula) tem padrões geométricos que permitem identificação por microscópio. Terra diatomácea (Diatomito) é mineral usado como filtro de piscinas, polidor, isolante. Alfred Nobel descobriu que ela absorvia nitroglicerina sem instabilidade — base da dinamite (1867). Sua importância ecológica como produtoras primárias é gigantesca para todos os oceanos.

  7. Onde as algas marinhas crescem com mais frequência: zona polar, temperada ou tropical? Explique.

    Resposta: Algas marinhas crescem mais nas ZONAS TEMPERADAS e POLARES (águas frias). Razões: 1) ÁGUAS FRIAS retêm mais oxigênio dissolvido e nutrientes; 2) UPWELLING (ressurgência de águas profundas) traz nitrogênio e fósforo; 3) menos predadores tropicais herbívoros. Zonas tropicais têm pouca biomassa de algas (águas pobres em nutrientes), mas têm corais e fitoplâncton diverso. Kelp prospera em águas frias do Pacífico. — Costa do Pacífico EUA-Canadá tem florestas de kelp gigante (Macrocystis pyrifera) — algas de até 60m que sustentam ecossistemas com lontras-marinhas e ouriços. Ressurgência de Humboldt (Peru/Chile) e Benguela (Angola/Namíbia) trazem águas frias profundas ricas em nutrientes para a superfície. Trópicos têm águas claras pobres em nutrientes — daí mares cristalinos azuis e baixa biomassa algal.

  8. Onde as algas marrons ou pardas são mais comumente encontradas, em água doce ou salgada?

    Resposta: Algas MARRONS/PARDAS (Phaeophyta) são quase EXCLUSIVAMENTE de ÁGUA SALGADA — encontradas em mares e oceanos. Quase 99% das ~1.500 espécies são marinhas. Cor marrom vem da fucoxantina (pigmento) que mascara a clorofila. Exemplos: sargaço (Mar dos Sargaços), kelp (florestas submarinas), Fucus (zona entre marés). Pouquíssimas espécies vivem em água doce — adaptação evolutiva ao meio salgado. — Mar dos Sargaços (Atlântico Norte) tem 4 milhões de km² de algas Sargassum flutuantes — único 'mar' sem costas, definido pela vegetação. Florestas de kelp na Califórnia e Tasmânia são ecossistemas marinhos mais produtivos. Apenas espécies do gênero Heribaudiella e Bodanella vivem em água doce. Adaptação ao sal envolve osmorregulação complexa — hipersaline marinho exige mecanismos diferentes do meio dulcícola.

  9. Qual a maior profundidade em que as algas marinhas crescem no oceano? Explicar o motivo das algas não se desenvolverem em águas profundas.

    Resposta: Algas crescem até cerca de 200 metros de profundidade no máximo (zona fótica). Razão: dependem de LUZ SOLAR para fotossíntese; abaixo de 200m, a luz é insuficiente (zona afótica). Algas vermelhas chegam mais fundo (até 268m em águas claras do Caribe) por terem pigmentos que absorvem luz azul/verde que penetra mais. Em águas turvas, limite cai para 30-50m. Sem luz, sem fotossíntese, sem alga. — Zona fótica vai do superfície a ~200m (penetração da luz solar). Recorde de profundidade para alga é 268m (algas vermelhas no Caribe — pesquisa de 1985). Pigmentos diferentes absorvem comprimentos diferentes de luz: clorofila (vermelha/azul), ficoeritrina (verde), fucoxantina (azul). Vermelhas com ficoeritrina captam luz verde-azul que penetra mais fundo. Plâncton turva água em estuários, reduzindo luz disponível.

  10. Nomear 3 partes de uma alga marinha de grande porte. Como elas podem ser comparadas a uma folha, a um caule e a uma raiz de uma planta?

    Resposta: 3 partes da alga grande: 1) HAPTÉRIO (=raiz, mas só fixa, não absorve); 2) ESTIPE (=caule, conecta haptério à fronde); 3) FRONDE/LÂMINA (=folha, faz fotossíntese). Em algas como kelp, há ainda PNEUMATOCISTO (vesículas de ar para flutuar). Embora a aparência seja parecida com plantas, não há vasos condutores — nutrientes movem-se por difusão simples célula a célula no organismo. — Apesar das semelhanças visuais, ALGAS NÃO SÃO PLANTAS — são protistas com órgãos análogos por convergência evolutiva. Pneumatocistos do kelp (vesículas com gás CO/O₂) levantam o organismo da rocha para a superfície, otimizando exposição à luz. Sem vasos condutores (xilema/floema), a alga depende de osmose. Plantas vasculares são monumento evolutivo posterior — algas precederam plantas em centenas de milhões de anos.

  11. Explicar, pelo menos, 2 formas de reprodução das algas marinhas.

    Resposta: 2 formas: 1) ASSEXUADA — divisão celular (algas unicelulares se dividem ao meio), fragmentação (pedaços que viram novos indivíduos), esporos; 2) SEXUADA — gametas masculinos (anterozoides) e femininos (oosferas) se unem formando zigoto que origina nova alga. Algumas alternam ciclos: gerações sexuada e assexuada (alternância de gerações). Reprodução varia muito entre grupos. — Diatomáceas reproduzem-se principalmente por divisão celular. Kelp tem alternância de gerações: esporófito (grande, diploide) produz esporos; gametófito (microscópico, haploide) produz gametas. Algas vermelhas têm reprodução sexuada complexa com 3 fases (gametófito, carposporófito, tetrasporófito). Reprodução assexuada permite expansão rápida; sexuada gera variabilidade genética benéfica.

  12. Cite algumas vantagens comerciais que as algas marinhas podem contribuir ao homem.

    Resposta: Vantagens: 1) ALIMENTO humano (sushi, nori, salada de algas); 2) ÁGAR (algas vermelhas) usado em microbiologia, sobremesas, gelatina; 3) CARRAGENINA — espessante em laticínios, pasta de dente; 4) ALGINATO (algas pardas) — texturizante em alimentos, têxteis, cosméticos; 5) FERTILIZANTE marinho; 6) BIOCOMBUSTÍVEL (microalgas em desenvolvimento); 7) MEDICINAL (suplementos). — Mercado mundial de algas movimenta US$ 13 bilhões/ano. Indústria coreana e japonesa cultivam Porphyra (nori) industrialmente. Spirulina (microalga) é suplemento proteico (60% de proteína). Carragenina está em quase todos sorvetes industriais. Biocombustível de algas é fronteira científica — produzem mais óleo por hectare que soja. Aplicação medicinal cresce: anti-inflamatórios, antibióticos, vacinas em desenvolvimento.

  13. Montar uma coleção de, pelo menos, 10 espécimes de algas ou identificar, por fotografias, pelo menos 20. Identificá-las pelo nome popular e, se possível, o nome científico.

    Resposta: Você deve montar coleção com 10 espécimes de algas reais (preservadas em prensa botânica/álbum) OU identificar 20 espécies por fotografias. Identifique cada uma com nome popular e científico (se possível). Exemplos: Ulva (alface-do-mar), Sargassum (sargaço), Macrocystis (kelp), Porphyra (nori). Apresente o material organizado ao instrutor da especialidade dos desbravadores adventistas. — Algas se preservam bem em álbum: 1) lavar bem em água do mar para retirar areia; 2) prensar entre folhas de jornal e tábuas com peso por 1-2 semanas; 3) colar em cartolina branca. Para fotografia, use guias como AlgaeBase.org (banco mundial gratuito). Fotos próprias na praia são ideais — anote local e data da observação. Coleta deve respeitar áreas de preservação ambiental marinha.