Ficologian historia, opiskeluala ja esimerkkejä tutkimuksista

fykologia tai algologia on tieteellinen tieteenala, joka tutkii leviä, keskittyen pääasiassa sen fotosynteettisten mekanismien tutkimukseen, toksiinien, teollisuustuotteiden ja systematiikan tuotantoon.

Levät ovat fotosynteettisten organismien polyfyyttinen ryhmä (ilman yhteistä esi-isää), jotka ovat läsnä soluseinässä. Tähän ryhmään kuuluvat yksisoluiset yksilöt (syanobakteerit tai sinivihreät) ja monisoluiset yksilöt. Samoin sisältyvät sekä prokaryoottiset että eukaryoottiset solut.

Fysiologia alkoi muinaisessa Kreikassa Theophrastuksen ja Dioscoridesin teoksilla. Leviä pidettiin pitkään kasveina, joten niitä tutkivat pääasiassa kasvitieteilijät.

Linnaeus käytti ensimmäistä kertaa levän nimeä määrittelemään tätä organismiryhmää, vaikka siihen sisältyi myös joitakin bryophytes. Se on kuitenkin 1800-luvulla, kun fiktio on perustettu kurinalaiseksi, koska levien rakenne on paremmin tunnettu.

Näiden vuosien aikana suuret fysiologit, kuten Stackhouse, Lamouroux ja Kützing, antoivat merkittäviä panoksia levien biologiaan ja luokitteluun. Hänen teoksensa perustuivat pääasiassa näiden organismien anatomian ja elinkaaren tutkimukseen.

Fysiologisen tutkimuksen piiriin kuuluvat muun muassa "punaiset vuorovedet", jotka aiheutuvat mikroalojen eksponentiaalisesta kasvusta. Nämä organismit tuottavat myrkkyjä, jotka myrkyttävät kaloja ja äyriäisiä ja vaikuttavat kielteisesti kalastusalaan ja kansanterveyteen.

indeksi

• 1 Historia
  • 1.1 Muinainen Kreikka 1800-luvun loppuun asti
  • 1.2 1800–1880
  • 1.3 Vuodesta 1880 alkaen 1900-luvun alkupuolelle
  • 1.4 Moderni vaihe
• 2 Opintojakso
• 3 Esimerkkejä viimeaikaisista tutkimuksista
  • 3.1 Fotosynteettiset mekanismit
  • 3.2 Fikotoksiinit
  • 3.3 Biopolttoaineet
  • 3.4 Raskaat metallit
  • 3.5 Järjestelmällinen
• 4 Viitteet

historia

Rannikkoalueiden ihmisten sivilisaatiot kehittivät tärkeän yhteyden leviin. Mapuchesissa, Chilessä, on mytologista symboliikkaa sisältäviä leviä. Kiinalaiset puolestaan ​​jättävät kirjallisesti viittauksia näihin organismeihin.

Fikologialla tai algologialla, joka on tieteena, on lähtöisin lähinnä länsimaisesta kulttuurista ja sen kehitys liittyy kasvitieteeseen. Voimme tunnistaa neljä vaihetta historiallisessa kehityksessään.

Muinainen Kreikka 1800-luvun loppuun asti

Ensimmäinen käyttää termiä Phykos (merikasvit) viittaamaan leviin olivat kreikkalaiset Theophrastus ja Dioscorides. Myöhemmin tästä kreikkalaisesta nimestä tuli roomalainen termi Fucus, käytetään näiden organismien nimeämiseen.

Kuudentoista ja seitsemännentoista vuosisadan aikana fiktioalalla ei ollut paljon tutkimuksia. Tsekkiläinen kasvitieteilijä Von Zalusian (1592) sisälsi ryhmään sieni-, jäkälä- ja meriyrttejä sisältäviä leviä Musci. Von Zakusian piti näitä ryhmiä "Ruda et Confusana" (vaikeaa ja hämmentävää), koska niitä oli vaikea luokitella.

Toinen kasvitieteilijä, joka osallistui fiktion alkuun, oli Gaspar Bauhin, hänen teoksessaan Kasvitieteellinen Prodromus theatri (1620). Kirjoittaja luokitteli eri kasviryhmät, kuten sammalat ja horsetails, leviksi (Kortteet).

Vuonna 1711 ranskalainen Ferchault de Reaumur kuvasi merilevän lajin seksuaalirakenteita. Tämä oli tärkeä panos algologiaan, vaikka Samuel Gottliebin kaltaiset kasvitieteilijät uskoivat edelleen, että partenogeneesin tuottamat levät.

Linnaeus sisällytti levät cryptogamsiin (siemenettömiin kasveihin) seksuaaliseen luokittelujärjestelmäänsä (1735). Myöhemmin, vuonna 1753, hän kuvasi genren Fucus, ja siellä ryhmä alkoi määritellä paremmin.

Vuodesta 1800 - 1880

Parempien optisten mikroskooppien käyttö loi suurta edistystä fiktiossa. Tänä aikana määritettiin suurin osa levien tärkeimmistä ryhmistä, kuten ne tunnetaan nykyään.

Ensimmäinen, joka osoitti selvästi levien seksuaalisuuden, oli sveitsiläinen Pierre Vaucher hänen töissään Histoire des takaa de'eau douce (1803). Tästä työstä levät tunnistetaan ryhmäksi ja algologia alkaa vakiintua.

Englantilainen John Stackhouse on muuttanut fiktiota tieteelliseksi kurinalaisuudeksi. Vuonna 1801 Stackhouse tutki Zygoten lajeja Fucus ja päättivät, että he kuuluvat eri tyylilajeihin.

Tämän jälkeen ranskalainen kasvitieteilijä Jean Lamouroux ehdotti levien luokitusjärjestelmää vuonna 1813. Hän kuvasi teoksissaan suuren määrän lajeja ja määritteli kolme suurta ryhmää (punaiset, ruskeat ja vihreät levät)..

Aikojen suurista fikologeista ruotsalainen C.A. Agardh ja hänen poikansa J.G. Agardh, joka tutki levien morfologiaa. J.G. Agardh ehdotti merilevien luokittelua niiden anatomisten ominaisuuksien perusteella.

Toinen erinomainen algologi oli saksalainen Friedrich Kützing, joka julkaisi lukuisia fiktiokäsitteitä, joissa hän kuvaili erilaisia ​​lajeja. Tutkimuksessaan hän otti pääasiassa huomioon näiden organismien anatomian.

Vuodesta 1880 2000-luvun alkupuolelle

Suurimman osan ajanjaksosta fysiologiaa pidettiin kasvitiedehaarana ja levät sisällytettiin Thallophyta (Plantae) -jakoon. Myös monien lajien elinkaaren tutkimus tehtiin, mikä mahdollisti eri ryhmien selkeämmän rajaamisen.

Italian fikologi Giovanni de Toni työskenteli 35 vuotta työssään Sillete Algarín, Tässä julkaisussa kaikki tiedot tähän mennessä kerättyjen levien järjestelmällisyydestä.

Lisäksi syntyi meren fysiologia, joka on erikoistunut merien ja valtamerien levien tutkimukseen. Tänä aikana eri maailman rannikoilla aloitettiin retkikunnat näiden organismien luokittelemiseksi.

Moderni vaihe

50-luvulla (20-luvulla) fiktiossa oli suuri eteneminen skannaus- ja lähetyselektronimikroskooppien kehittämisen ansiosta. Tämä mahdollisti eri levien ryhmien fysiologian, solubiologian ja ekologian näkökohtien tutkimisen.

70-luvulla systeeminen lähestymistapa fiktioon muuttui molekyylitekniikoiden käytön vuoksi. Todettiin, että levät ovat polyfyyttinen ryhmä (heillä ei ole yhteistä esi-isää). Siten syanobakteerit sijaitsevat bakterien ja muiden leväryhmien sisällä valtakunnassa Protista.

Tällä hetkellä fiktio on vakiintunut kurinalaisuus, ja eri tutkimusaloilla on lukuisia tutkijoita.

Opintojakso

Fikologia on tieteenala, joka on omistettu levien tutkimukseen. Kyse ei ole pelkästään taksonomisesta luokasta (tämän ryhmän alkuperän vuoksi), vaan sitä käytetään edelleen käytännön tarkoituksiin.

Levissä on sekä prokaryoottisia että eukaryoottisia soluja, joista useimmat suorittavat fotosynteesin. Eukaryoottien ryhmässä levät ovat talofitoja (talon kasvit), joiden ensisijainen fotosynteettinen pigmentti on klorofylli että.

Fysiologiassa tutkitaan levien eri ryhmien morfologisia ja anatomisia ominaisuuksia. Lisäksi siinä käsitellään näiden organismien evoluutioprosessien tutkimusta, mukaan lukien eri näkökohdat, kuten kloroplastin kehittyminen ja fotosynteettiset mekanismit.

Fysiologian ja biokemian alalla fysiologit ovat sitoutuneet tutkimaan niin kutsuttuja "punaisia ​​vuorovesiä". Tämä viittaa tiettyjen mikrosirujen kasvuun, jotka tuottavat fykotoksiineja, jotka ovat myrkyllisiä organismeja meren eläimistölle ja ihmisille..

Algologiassa tarkastellaan levien merkitystä ekosysteemeissä, joissa ne löytyvät. Tämä aihe on erittäin tärkeä tieteen kannalta, koska nämä organismit ovat planeetan tärkeimmät hapen tuottajat.

Toisaalta levät ovat hyödyllisiä ihmisille elintarvikkeena ja teollisuustuotteiden tuotannon perustana. Siksi ficología tutkii myös mahdollisesti käyttökelpoisia lajeja sekä levien tehokkaamman käytön muotoja.

Esimerkkejä viimeaikaisista tutkimuksista

Fysiikka tieteenalana kattaa useita tutkijoiden kiinnostavia aloja. Tällä hetkellä erottuvat ne, jotka liittyvät sen fysiologiaan, toksiinien tuotantoon, teollisuustuotteisiin ja systematiikkaan.

Fotosynteettiset mekanismit

On ehdotettu, että levien kloroplastit kehittyisivät endosymbiottisista syaanibakteereista. Tämän alan tutkimuksessa keskitytään sellaisten tietojen kuljetusmekanismeihin, jotka ohjaavat kloroplastien jakautumista ja metaboliaa.

Vuoden 2017 aikana tehtiin tutkimus syanobakteereista ja muista leväryhmistä. Tällöin tutkittiin hapen käytön mekanismeja, koska tämän elementin ylitykset voivat aiheuttaa oksidatiivisia vaurioita soluissa.

Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että entsyymi aktivoituu syanobakteereissa, jotka suojaavat solua suurilta valovoimilta. Muissa lajeissa havaittiin biokemiallisia strategioita, jotka tekevät solut epäherkiksi O-ylimäärälle₂.

phycotoxin

Fykotoksiinien tuotanto voi tuottaa niin kutsutut "punaiset vuorovedet", jotka aiheuttavat suuria ekologisia ja taloudellisia vaikutuksia. Siksi fiktio on keskittynyt näiden yhdisteiden tutkimukseen.

Erilaisia ​​tutkimuksia on tehty sen määrittämiseksi, miten nämä fykotoksiinit toimivat eri organismeissa, myös ihmisissä. Vuonna 2018 espanjalaiset tutkijat tarkastelivat mikroalojen tuottamia myrkkyjä sekä ihmisillä tuottamia vaikutusmekanismeja ja oireita.

biopolttoaineet

Fiktio on viime vuosina kiinnittänyt huomiota biopolttoaineiden alaan. On tehty paljon tutkimusta levien biologisista ja sovelletuista näkökohdista, jotka voivat olla hyödynnettävissä.

Tarkasteltaessa näkökulmia levien käytöstä biopolttoaineina (toteutettu vuonna 2017) käy ilmi, että toiminnan tärkeimmät haasteet ovat teknologia-alueella. Ne keskittyvät pääasiassa korkean biomassan tuotannon saavuttamiseen ja riittävien kasvuolosuhteiden saavuttamiseen.

Raskaat metallit

Jotkut levien suvut pitävät Cladophora (vihreät levät) ja Fucus (punaiset levät) ovat sietäviä raskasmetalleille. Tässä mielessä tehdään tutkimuksia metallien määrän määrittämiseksi, joita nämä organismit voivat sisältää.

Saatujen tietojen perusteella on luotu simulaatiomalleja raskaiden metallien kontaminaatioihin vedessä.

systematiikka

Fysiologia on antanut suurta merkitystä levien systemaattiselle tutkimukselle. Tämä kenttä on keskittynyt pääasiassa levien ja toistensa välisten suhteiden tutkimiseen ja niiden vaikutukseen muihin organismeihin.

Tässä mielessä molekyylitekniikat ovat olleet erittäin tärkeitä määriteltäessä näitä organisaatioiden välisiä suhteita.

Viime aikoina tutkittiin Grönlannin jäätikettä, jotka sijaitsevat Chlorophytyn (vihreiden levien) ryhmässä. Todistettiin, että nämä ovat kasveihin eniten liittyviä leviä ja että niiden ekologia voi auttaa ymmärtämään paremmin maanpäällisen ympäristön kasvien kolonisaatiota.

viittaukset

1. Chapman RL, MA Buchheim, CF Delwiche, T Friedl, VAR Huss, KG Karol, LA Lewis, J Manhart, RM McCourt, JL Olsen ja DA Waters (1998) Vihreiden levien molekyylisysteemit. s. 508-540. Julkaisussa: Soltis DE, PS Soltis ja JJ Doyle (toim.) Kasvien molekyylinen systematiikka II. Springer, Boston, MA. 585 s.
2. Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites y A Cabado (2018) Fokotoksiinit meren äyriäisissä: alkuperä, esiintyminen ja vaikutukset ihmisiin. Mar. Drugs 16: 1-26.
3. Lee RE (2018) Viides painos. Cambrige University Press. New York, USA. 535 s.
4. Norton TA, M Melkonian ja RA Andersen (1996) Levän biologinen monimuotoisuus. Phycologia 35: 308-326.
5. Etelä-GR ja A Whittick (1987) Johdatus fysiologiaan. Blackwellin tieteelliset julkaisut. Oxford, Iso-Britannia. 343 s.