Alghe - Botanica

Alghe (regno protista)

Con il termine alghe si indicano più phyla che rientrano tra i protisti; sono organismi autotrofi che vivono in ambienti acquatici o molto umidi più raramente. Possono essere unicellulari, singoli o in colonie, o pluricellulari. Sono sempre tallofite anche nelle forme più grandi, alcune sono lunghe decine di metri; non ci sono tessuti. Si riproducono tramite cellule nelle quali sono prodotti sporocisti e gametocisti, in comune a tutte le alghe. All’interno del regno, ogni phyla ha organizzazione del corpo, ciclo biologico e riproduzione variabile; il tallo è organizzato in maniera diversa tra unicellulari e pluricellulari.

Tallofite

Le tallofite sono vegetali il cui corpo vegetativo è costituito da un tallo, privo di strutture specializzate (radici, fusto e foglie) nei principali organi e non ha tessuti veri e propri. Sono in contrapposizione con le cormofite che hanno un corpo a cormo con radici, fusto e foglie. Non hanno un sistema di conduzione per l’acqua che entra con i sali minerali e viene assorbita da tutto il corpo. Il tallo è un insieme di cellule con continuità citoplasmatica anche se non sono plasmodesmi. Tutte le cellule che lo formano sono autonome per le funzioni principali e sono in grado di svolgere fotosintesi. Non c’è un’organizzazione per cellule specializzate e ogni cellula svolge tutte le funzioni vitali con un certo coordinamento essendo pluricellulari.

Alghe unicellulari

• Flagellata: Sono i più semplici e i più primitivi. Sono organismi formati da un’unica cellula con uno o più flagelli per il movimento autonomo. Possono essere isolati o in colonie con una morfologia diversa. Tra le alghe verdi, il più comune è il genere Volvox, le sue specie si organizzano in complesse colonie sferiche dette cenobi, con un numero abbastanza definito di cellule. Il loro grado di organizzazione prevede una colonia madre al cui interno si formano le colonie figlie legate tra di loro e alla colonia madre tramite briglie citoplasmatiche che costituiscono un’organizzazione complessa. Inoltre, alcune cellule del cenobio, dette gonidi, sono più grandi, prive di flagelli con la capacità di dare origine a nuove colonie. Visti al microscopio si vedono dei puntini, questi sono gli individui della colonia.
• Rizopodiale: Sono unicellulari microscopici. Le loro cellule non hanno una parete rigida perché hanno movimento autonomo possibile tramite un’estroflessione di pseudopodi. Possono essere isolati o organizzati in colonie.
• Capsale: È una forma di transizione verso forme più evolute. Si tratta di una serie di cellule, non dotate di movimento, che formano una piccola colonia gelatinosa che vive in ambienti umidi. Le singole cellule vegetative non hanno parete, ma sono avvolte da questa massa gelatinosa e svolgono autonomamente la loro vita. Non sono unite come colonie ma sono isolate tra loro.
• Coccale: Da questi si sono originate le altre forme pluricellulari del tallo (altre organizzazioni). Ogni individuo ha una robusta parete, le specie non hanno movimento autonomo, né pseudopodi, né flagelli. Quindi si muovono trasportate passivamente dall’acqua.
• Sifonale: Sono individui unicellulari, hanno un unico citoplasma e all’interno sono presenti tanti nuclei. Riescono a raggiungere anche dimensioni notevoli di qualche cm. Derivano dalla forma coccale tramite una divisione dei nuclei per mitosi che non ha portato a divisioni del citoplasma e non presenta pareti trasversali tra le cellule. Tra queste alghe vi sono la Caulerpa (alghe assassine che avvelenano le acque), Codium, Limedia, l’Acetabularia (la più famosa). Quest’ultima è un’alga verde marina con una forma ad ombrellino; allo stato vegetativo presenta un unico nucleo diploide nei rizoidi; grazie ad essi vive fissa al substrato. Il nucleo dei rizoidi si divide e viene successivamente delocalizzato.

Alghe pluricellulari

• Tricale: Sono pluricellulari derivanti dalla forma di tallo coccale diviso mitoticamente a cui è seguita una suddivisione in setti delle cellule. Si passa da organizzazioni filamentose semplici, non ramificate, con divisioni intercalari, a forme con divisione della sola cellula apicale. La cellula ha un solo nucleo. Da questa organizzazione si possono variamente organizzare i filamenti con organizzazioni più complesse. Le alghe rosse (le forme più complesse) sono forme bentoniche fisse al substrato con leggera specializzazione di alcune cellule, in cui le basali svolgono la funzione di fissarsi al substrato. Lo stadio più evoluto è legato alla ramificazione del tallo con formazione di organismi più grandi e complessi. Bentonico è diverso da planctonico e descrive specie liberamente natanti e non fisse, autonome (con movimento autonomo o no) e che si fanno spostare.
• Sifonocladale: Tipica di alcune alghe verdi che presentano un tallo pluricellulare più o meno filamentoso dove ogni cellula è plurinucleata. Si formano i setti, ma ad ogni setto non corrisponde una cellula. Un esempio è la Cladophora.
• Pseudoparenchimatica: È tipica delle alghe brune con dimensioni notevoli e di alghe verdi e rosse grandi. È la forma più complessa sempre (con tallo) laminare in cui lo strato cellulare è uno (tallo monostromatico), massimo due sovrapposti (tallo distromatrico), ed è molto sottile, ma il tallo si organizza in maniera più specializzata. Presenta una parte basale per fissarsi al substrato, quindi sono forme bentoniche, prende il nome (p.basale) di apteri; presenta anche una parte eretta cauloide più grossa e spessa; infine è presente una parte che costituisce maggiormente l’alga, detta fronda, molto sottile che può essere munita di vescicole di galleggiamento, dette aerocisti, che aiutano a mantenere la stazione eretta di un’alga così grande. Le cellule di apteri e del cauloide non sono verdi, sono privi di plastidi, ma all’interno del cauloide possono esserci cellule specializzate per il movimento dell’acqua, gli idroidi che la trasportano insieme ai sali minerali verso la fronda; mentre i leptodi trasportano le sostanze elaborate (metaboliti). Non sono tessuti, ma cellule allungate a forma di filamenti. Le più complesse sono alghe brune con organizzazione in apteri. Anche le alghe rosse hanno organizzazione complessa, di base filamentosa tricale. I filamenti si collegano tra loro da pit-connection, delle perforazioni che permettono il collegamento le cellule contigue di un filamento dove si deposita materiale glicoproteico in forma lenticolare (pit-plug). La continuità tra le cellule del filamento si deve alla membrana plasmatica, che si estende ininterrotta da una cellula all’altra attraverso la periferia della sinapsi, sia al fatto che le glicoproteine della sinapsi rendono possibile una comunicazione intercellulare di tipo simplastico. Anche i rami laterali sono intrecciati e le cellule sono spesso agglutinate o saldate. La base tricale delle alghe rosse è un insieme di filamenti uniti da sinapsi. Il tallo può avere dimensioni variabili da pochi micron (unicellulari) a 50-60 m delle laminari (alghe brune).

La cellula

Presente gli organuli tipici dell’eucariote: Golgi, RE, mitocondri, ribosomi, diversi plastidi o cromatofori. In diverse forme unicellulari gli elementi riproduttori hanno flagelli. In quasi tutti i phyla compaiono stadi flagellati, in particolare gameti maschili flagellati. Hanno riproduzione sessuale per gametogamia. I flagelli, 2 per ogni cellula, anche se esistono specie con uno o più di due flagelli, hanno 9 coppie di microtubuli esterni che circondano 2 coppie interne (tipica struttura 9+2). Nelle alghe il flagello può essere nudo o presentare appendici e si distingue in:

• Liscio o anematico se non presenta appendici (peli);
• Acronematico con ciuffi di peli all’apice;
• A pettine o sticonematico se presenta una fila di peli solo su un lato;
• A piuma o pleuronematico se presenta più fila di peli.

Inoltre, possono essere uguali o diversi, nel primo caso si parlerà di cellula omoconte, nel secondo di cellula eteroconte.

La parete

La parete non è presente in tutte le alghe, ma solo in poche; la cellulosa è di forma fibrillare. La parete è formata da 3 strati:

• Interno: Di spessore variabile dove può essere presente anche la cellulosa (alghe verdi), che non è fibrillare, infatti solo nelle caroficee è fibrillare; presenta anche mannani e xilami.
• Intermedio: È quello che presenta una composizione chimica molto diversa tra i vari gruppi, ma in una stessa divisione la composizione chimica è analoga. È amorfo, anche di n.