FIKOLÓGIA: TÖRTÉNELEM, TANULMÁNYI ÉS KUTATÁSI TERÜLET - BIOLÓGIA - 2026

A algológia vagy algology a tudományág, hogy a tanulmányok az algák, amely elsősorban a tanulmány a fotoszintetikus mechanizmusok toxintermeléssel, és rendszeres ipari termékek.

Az algák a sejtfalban jelen lévő fotoszintézisű organizmusok poliphyletikus csoportja (közös őse nélkül). Ez a csoport magában foglalja az egysejtű egyedeket (cianobaktériumok vagy kék-zöld algák) és többsejtűek. Hasonlóképpen, mind a prokarióta, mind az eukarióta sejteket belefoglaljuk.

A laboratóriumban algákkal előállított bioüzemanyag. Forrás: Honeywell, a Wikimedia Commons segítségével

A fikológia az ókori Görögországban kezdődött, Theophrastus és Dioscorides munkáival. Az algákat sokáig növénynek tekintették, ezért főként a botanikusok vizsgálták őket.

Linnaeus volt az első, aki az alga nevet használta az organizmusok ezen csoportjának meghatározására, noha néhány brefytot is tartalmazott. A fikológia azonban a tizenkilencedik században tartja fegyelmet, mivel az algák szerkezete jobban ismert.

Ezekben az években a nagy fikológusok, mint például Stackhouse, Lamouroux és Kützing, jelentős mértékben hozzájárultak az algák biológiájához és osztályozásához. Munkái elsősorban ezen organizmusok anatómiájának és életciklusának vizsgálatán alapultak.

A filológia tanulmányi területei között kiemelkedik a mikroalgák exponenciális növekedése által kiváltott „vörös árapály” kutatása. Ezek az organizmusok toxinokat termelnek, amelyek mérgezik a halakat és a kagylókat, negatív hatással vannak a halászati ​​iparra és a közegészségügyre.

Történelem

A part menti emberi civilizációk fontos kapcsolatot alakítottak ki az algákkal. A chilei Mapuche algákat tartalmaz mitológiai szimbolikájukban. A maga részéről a kínaiak elsőként írnak hivatkozásokat ezekre az organizmusokra.

A fizikológia vagy algológia, mint tudomány, elsősorban a nyugati kultúrából származik, és fejlődése kapcsolódik a botanika történetéhez. Négy fázist felismerhetünk annak történelmi fejlődésében.

Az ókori Görögország a 18. század végéig

A phykos (tengeri növények) kifejezést az algákra elsőként a Theophrastus és a Dioscorides görögök használják. Később e görög névből származik a Fucus római kifejezés, amelyet ezeknek az organizmusoknak a megnevezésére használtak.

A tizenhatodik és tizenhetedik században nem végeztek sok kutatást a fikológia területén. A cseh botanikus, Von Zalusian (1592) algákat, gombákat, zuzmókat és tengeri gyógynövényeket tartalmazott a Musci csoportba. Von Zakusian ezeket a csoportokat "Ruda et Confusa" -nak (nehéz és zavarónak) tartotta, mivel nehéz őket osztályozni.

Egy másik botanikus, aki a fikológia kezdetén járult hozzá, Gaspar Bauhin, a Prodromus theatri botánica (1620) című munkájában. A szerző különféle növénycsoportokat algákba sorolt, mint például a moha és a kosa (Equisetum).

1711-ben a francia Ferchault de Reaumur egy algafaj szexuális struktúráját írta le. Ez fontos hozzájárulás volt az algológiához, bár a botanikusok, mint például Samuel Gottlieb, továbbra is fontolóra vették a parthenogenezis által reprodukált algákat.

A Linnaeus belefoglalta az algákat a kriptogámokba (mag nélküli növények) a szexuális osztályozási rendszerébe (1735). Később, 1753-ban leírta a Fucus nemzetet, és ott a csoport jobban definiálódott.

1800-1880

A jobb optikai mikroszkópok használata nagy előrelépéseket tett a filológiában. Ebben az időszakban határozták meg az algák főbb csoportjai többségét, amelyek manapság ismertek.

Az első, amely világosan bemutatta az algák szexualitását, a svájci Pierre Vaucher volt, aki Histoire des confueves de'eau douce című munkájában (1803) készült. Ebből a munkából az algákat csoportnak tekintik, és az algológia megkezdi a megszilárdulást.

John Stackhouse. Forrás. Google Könyvek, a Wikimedia Commonson keresztül

Úgy gondolják, hogy az angol John Stackhouse a fikológiát tudományos tudományává alakította. 1801-ben a Stackhouse megvizsgálta a Fucus fajok csiotja csírázását és megállapította, hogy ezek különféle nemzetségekhez tartoznak.

Később, a francia botanikus, Jean Lamouroux 1813-ban javasolta az algák osztályozási rendszerét. Műveiben számos fajt leírt és három nagy csoportot definiált (vörös, barna és zöld alga).

A korszak nagy filológusai közül kiemelkedik a CA Agardh svédek és a fia, JG Agardh, akik az algák morfológiáját vizsgálták. JG Agardh javasolta a tengeri algák osztályozását anatómiai jellemzőik alapján.

Egy másik kiemelkedő algológus a német Friedrich Kützing volt, aki számos fikológiáról szóló értekezletet tett közzé, amelyben különféle fajokat írt le. Kutatásában elsősorban ezen organizmusok anatómiáját vette figyelembe.

1880-tól a XX. Század 1950-es éveinek kezdetéig

Ezen időszak nagy részében a filológiát a botanika egyik ágának tekintették, és az algákat a Thallophyta (Plantae) osztályba sorolták. Számos faj életciklusának tanulmányozását is elvégezték, amely lehetővé tette a különféle csoportok pontosabb meghatározását.

Az olasz filológus, Giovanni de Toni 35 évig dolgozott a Sillete Algarín munkáján, amelyet 1924-ben publikáltak. Ez a munka az algák szisztematikájával kapcsolatos összes, a mai napig megismert információt gyűjti.

Ezenkívül született tengerfikológia is, amely a tengerekben és az óceánokban jelenlévő algák vizsgálatára szakosodott. Ebben az időszakban expedíciókat indítottak a világ különböző partjai mentén, hogy osztályozzák ezeket az organizmusokat.

Modern fázis

Az 50-es években (20. század) a filológia nagy előrelépést tett a pásztázó és transzmissziós elektronmikroszkópok fejlesztésének köszönhetően. Ez lehetővé tette az algák különböző csoportjainak fiziológiájának, sejtbiológiájának és ökológiájának tanulmányozását.

Az 1970-es években megváltozott a filológia szisztematikus megközelítése a molekuláris technikák alkalmazása miatt. Lehetséges volt meghatározni, hogy az algák polyphyleticus csoportok (nincsenek közös elődeik). Így a cianobaktériumok a baktériumokban és az algák más csoportjaiban helyezkedtek el a Protista Királyságban.

Jelenleg a fikológia konszolidált tudományág, és számos kutató dolgozik a különféle kutatási területein.

Tanulmányi terület

A filológia az az algák tanulmányozásának szentelt tudományág. Nemcsak taxonómiai kategóriára utal (ennek a csoportnak a származása miatt), hanem gyakorlati célokra is használják.

Az algákban mind prokarióta, mind eukarióta sejtek találhatók, amelyek nagy része fotoszintetizálódik. Az eukarióták csoportjában az algák olyan talofiták (tallusos növények), amelyek elsődleges fotoszintetikus pigmente a klorofill a.

Vörös alga. Forrás: Ed Bierman, a Wikimedia Commons segítségével

A fiziológia az algák különböző csoportjainak morfológiai és anatómiai tulajdonságait vizsgálja. Ezenkívül foglalkozik ezen organizmusok evolúciós folyamatainak kutatásával, beleértve a különböző szempontokat, például a kloroplaszt és a fotoszintézis mechanizmusok fejlődését.

A fiziológia és a biokémia területén a filológusok az úgynevezett „piros dagály” tanulmányozására szentelték magukat. Ez arra utal, hogy egyes mikroalgák exponenciálisan növekednek, amelyek fitotoxinokat termelnek, amelyek toxikus szervezetek a tengeri faunára és az emberekre.

Az algológián belül megfontolják az algák szerepét az ökoszisztémákban, ahol megtalálják őket. Ez a téma a tudomány szempontjából nagy jelentőséggel bír, mivel ezek az organizmusok a fő oxigéntermelők a bolygón.

Másrészt az algák az emberek számára táplálékként és ipari termékek előállításának alapjául szolgálnak. Ezért a filológia a potenciálisan hasznos fajokat, valamint az algák felhasználásának leghatékonyabb módjait is megvizsgálja.

Legfrissebb kutatási példák

A fikológia mint tudományág a kutatók érdeklődési körét felöleli. Jelenleg kiemelkednek azok, amelyek a fiziológiájához, a toxintermeléshez, az ipari termékekhez és a szisztematikához kapcsolódnak.

Fotoszintézis mechanizmusok

Arra utaltak, hogy az algák kloroplasztjai endosimbiotikus cianobaktériumokból fejlődtek ki. Az ezen a területen végzett kutatás az információszállító mechanizmusokra összpontosít, amelyek szabályozzák a kloroplasztok megosztását és anyagcseréjét.

2017 folyamán vizsgálatot végeztek a cianobaktériumokról és más algacsoportokról. Ennek segítségével megvizsgálták az oxigén felhasználásának mechanizmusait, mivel ennek az elemnek a feleslege oxidatív károsodást okozhat a sejtekben.

A tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a cianobaktériumokban enzim aktiválódik, amely megvédi a sejtet a nagy fényerősségtől. Más fajokban olyan biokémiai stratégiákat figyeltek meg, amelyek sejteket érzéketlenekvé tesznek az O ₂ feleslegére.

Phycotoxins

A fitotoxinok előállítása az úgynevezett „vörös árapályokat” eredményezheti, amelyek nagy ökológiai és gazdasági hatást gyakorolnak. Ezért a filológia összpontosított e vegyületek vizsgálatára.

Különböző vizsgálatokat végeztek annak meghatározására, hogy ezek a fitotoxinok hogyan hatnak a különböző szervezetekre, beleértve az embereket is. 2018-ban a spanyol kutatók áttekintették a mikroalgák által termelt toxinokat, valamint az emberek által termelt hatásmechanizmusokat és tüneteket.

Vörös dagály. Forrás: NOAA, a Wikimedia Commonson keresztül

A bioüzemanyagok

A fizikológia az utóbbi években a bioüzemanyagok területére fordított figyelmet. Számos vizsgálatot végeznek az algák biológiai és alkalmazott vonatkozásában, amelyek potenciálisan felhasználhatók lehetnek.

Az algák bioüzemanyagként való felhasználásának lehetőségeinek áttekintése (2017-ben készült) rámutatott, hogy a legfontosabb fellépési kihívások a technológiai területen vannak. Főként a magas biomassza-előállítás elérésére, valamint a megfelelő termesztési feltételek elérésére összpontosítanak.

Nehéz fémek

Egyes algák, mint például a Cladophora (zöld algák) és a Fucus (vörös algák), toleránsak a nehézfémekkel szemben. Ebben az értelemben tanulmányok készülnek annak meghatározására, hogy ezeknek az organizmusoknak milyen fémek lehetnek.

A kapott információk alapján szimulációs modelleket készítettek a nehézfém-szennyeződés viselkedésére a víztestekben.

Szisztematikus

A filológia nagy jelentőséget tulajdonított az algák szisztematikus tanulmányozásának. Ez a terület elsősorban az algák egymással való kapcsolatának és más organizmusokra gyakorolt ​​hatásának vizsgálatára összpontosított.

Ebben az értelemben a molekuláris technikák nagyon fontosak voltak az organizmusok közötti kapcsolatok meghatározásában.

Nemrégiben megvizsgálták a Chlorophytas (zöld algák) csoportjába tartozó grönlandi jeges algákat. Megállapítást nyert, hogy ezek a növényekhez leginkább kapcsolódó algák, és ökológiájuk segíthet jobban megérteni a szárazföldi környezet növények gyarmatosítását.

Irodalom

1. Chapman RL, MA Buchheim, CF Delwiche, T Friedl, VAR Huss, KG Karol, LA Lewis, J Manhart, RM McCourt, JL Olsen és DA Waters (1998) a zöld alga molekuláris szisztematikája. 508-540. In: Soltis DE, PS Soltis és JJ Doyle (szerk.) A növények molekuláris szisztematikája II. Springer, Boston, MA. 585 o.
2. Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites és A Cabado (2018) Fitotoxinok a tengeri kagylókban: származás, előfordulás és az emberekre gyakorolt ​​hatások. Dr. 16: 1-26.
3. Lee RE (2018) ötödik kiadás. Cambrige University Press. New York, USA. 535 p.
4. Norton TA, M Melkonian és RA Andersen (1996) Algák biodiverzitása. Phycologia 35: 308-326.
5. South GR és A Whittick (1987) Bevezetés a filológiába. Blackwell Tudományos Publikációk. Oxford, Egyesült Királyság. 343 o.