Ficología ajalugu, õppevaldkond ja uuringute näited



The ilukirjandus või algoloogia on vetikate uurimisteadus, mis keskendub peamiselt fotosünteesimehhanismide, toksiinide, tööstustoodete ja süstemaatika uurimisele..

Vetikad on fotosünteesiliste organismide polüfüütiline rühm (ilma ühise esivanemata), kellel on raku seinas olemas. Sellesse rühma kuuluvad üheahelalised isikud (tsüanobakterid või sinivetikad) ja mitmerakulised isikud. Samuti on kaasatud nii prokarüootsed kui ka eukarüootsed rakud.

Fükoloogia algas Vana-Kreekas koos Theophrastuse ja Dioscoriidide töödega. Pikka aega peeti vetikaid taimedeks, seega uuriti neid peamiselt botaanikud.

Linnaeus oli esimene, kes kasutas selle organismi rühma määratlemiseks vetikate nime, kuigi sisaldas ka mõningaid bryofüüte. Samas, kui väljamõeldis luuakse distsipliinina, siis 19. sajandil, kuna vetikate struktuur on paremini tuntud.

Nende aastate jooksul on suured füsioloogid, nagu Stackhouse, Lamouroux ja Kützing, andnud olulise panuse vetikate bioloogiasse ja klassifitseerimisse. Tema tööd põhinesid peamiselt nende organismide anatoomia ja elutsükli uurimisel.

Fükooloogiliste uuringute valdkondade hulgas on "punased looded", mis on põhjustatud mikroalgaste eksponentsiaalsest kasvust. Need organismid toodavad toksiine, mis mürgivad kala ja koorikloomi, mõjutades negatiivselt kalatööstust ja rahvatervist.

Indeks

  • 1 Ajalugu
    • 1.1 Vana-Kreeka kuni 18. sajandi lõpuni
    • 1.2 1800–1880
    • 1.3 Alates 1880. aastast kuni 20. sajandi alguseni
    • 1.4 Kaasaegne etapp
  • 2 Õppevaldkond
  • 3 Hiljutiste uuringute näited
    • 3.1 Fotosünteetilised mehhanismid
    • 3.2 Fikotoksiinid
    • 3.3 Biokütused
    • 3.4 Raskmetallid
    • 3.5 Süstemaatiline
  • 4 Viited

Ajalugu

Rannikualade tsivilisatsioonid arendasid olulist seost vetikatega. Tšiili Mapuches sisaldab mütoloogilisse sümbolias vetikat. Hiinlased on omalt poolt esimesed, kes jätavad nende organismide kohta kirjalikud viited.

Fikoloogia või algoloogia, kui teadus, on pärit peamiselt Lääne kultuurist ja selle areng on seotud botaanika ajalooga. Oma ajaloolises arengus võime ära tunda neli faasi.

Vana-Kreeka kuni 18. sajandi lõpuni

Esimene, kes terminit kasutab phykos (meretaimed), mis viitavad vetikatele, olid kreeklased Theophrastus ja Dioscorides. Sellest kreekakeelsest nimest saadi Rooma termin Fucus, nende organismide nimetamiseks.

Kuueteistkümnendal ja seitsmeteistkümnendal sajandil ei olnud ilukirjanduse valdkonnas palju uuringuid. Tsehhi botaanik Von Zalusian (1592) sisaldas seente, samblike ja meretaimedega vetikaid grupis Musci. Von Zakusian pidas neid rühmi "Ruda et Confusa" (raske ja segane), kuna neid on raske klassifitseerida.

Teine botaanik, kes panustas fiktsiooni alguses, oli oma töös Gaspar Bauhin Botaanika Prodromus theatri (1620). Autor klassifitseeris mitmesuguseid taime rühmi, nagu sambad ja hobuserauad, nagu vetikad (Equisetum).

1711. aastal kirjeldas prantsuse Ferchault de Reaumur merevetikaliigi seksuaalstruktuure. See oli algoloogiale oluline panus, kuigi sellised botaanikud nagu Samuel Gottlieb uskusid jätkuvalt, et partenogeneesi poolt levinud vetikad.

Linnaeus sisaldas vetikaid cryptogams (seemneteta taimed), oma seksuaalse klassifitseerimise süsteemi (1735). Seejärel kirjeldas ta 1753. aastal žanri Fucus, ja seal hakkas grupil olema parem määratlus.

1800-1880

Paremate optiliste mikroskoopide kasutamine andis fantastikasse suuri edusamme. Sel perioodil määrati kindlaks enamik vetikate peamisi rühmi, nagu nad täna teada on.

Esimene, mis selgelt tõestab vetikate seksuaalsust, oli Šveitsi Pierre Vaucher oma töös Histoire des kaitseb de'eau douce'i (1803). Sellest tööst tunnistatakse vetikad rühmaks ja algoloogiast hakkab tugevnema.

Arvatakse, et inglane John Stackhouse muutis väljamõeldise teaduslikuks distsipliiniks. 1801. \ Taastal uuris Stackhouse Zygote'i sigootide idanemist. \ T Fucus ja otsustas, et nad kuulusid erinevatesse žanritesse.

Seejärel tegi prantsuse botaanik Jean Lamouroux 1813. aastal ettepaneku vetikate klassifitseerimise süsteemi kohta. Oma töödes kirjeldas ta paljusid liike ja määratles kolm suurt rühma (punased, pruunid ja rohelised vetikad)..

Aja suurte fikoloogide hulgas on Rootsi C.A. Agardh ja tema poeg J.G. Agardh, kes uuris vetikate morfoloogiat. J.G. Agardh pakkus välja merevetikate klassifikatsiooni nende anatoomiliste omaduste põhjal.

Teine silmapaistev algoloog oli saksa Friedrich Kützing, kes avaldas mitmeid väljamõeldisi, milles kirjeldas erinevaid liike. Oma uurimuses võttis ta peamiselt arvesse nende organismide anatoomia.

1880. aastast kuni 20. sajandi alguseni

Enamiku selle perioodi jooksul peeti füsioloogiat botaanika haruks ja vetikad olid Thallophyta (Plantae) rajoonis. Samuti viidi läbi paljude liikide elutsüklite uuring, mis võimaldas piiritleda selgemalt erinevaid rühmi.

Itaalia fikoloog Giovanni de Toni töötas oma töös 35 aastat Sillete Algarin, Selles töös avaldati kõik teadmised seni kogutud vetikate süstemaatilisusest.

Lisaks sündis merel esinev füsioloogia, mis on spetsialiseerunud meredes ja ookeanides esinevate vetikate uuringule. Selle aja jooksul alustati erinevate organismide ekspeditsioonidega nende organismide liigitamiseks.

Kaasaegne etapp

50-ndatel aastatel (20. sajandil) oli skannimis- ja ülekandemikroskoopide arendamise tõttu suur väljamõeldis. See võimaldas uurida vetikate erinevate rühmade füsioloogia, rakubioloogia ja ökoloogia aspekte.

70-ndatel aastatel muutus süstemaatiline väljamõeldis molekulaarsete tehnikate kasutamise tõttu. Tehti kindlaks, et vetikad on polüfüütiline rühm (nad ei jaga ühist esivanemat). Seega asusid tsüanobakterid bakterites ja teistes vetikate rühmades Protista Kuningriigis.

Praegu on ilukirjandus väljakujunenud distsipliin ja nende erinevates õppevaldkondades on palju teadlasi.

Õppevaldkond

Fikoloogia on vetikate uurimiseks mõeldud distsipliin. Seda ei viidata mitte ainult taksonoomilisele kategooriale (selle rühma päritolu tõttu), vaid seda kasutatakse veel praktilistel eesmärkidel.

Vetikates leidub nii prokarüootseid kui ka eukarüootseid rakke, millest enamik teostab fotosünteesi. Eukarüootide rühmas on vetikad talofitas (talud koos taluga), mille primaarne fotosünteetiline pigment on klorofüll. a.

Fükoloogia uurib vetikate erinevate rühmade morfoloogilisi ja anatoomilisi omadusi. Lisaks käsitleb see nende organismide evolutsiooniprotsesside uurimist, sealhulgas mitmesuguseid aspekte, nagu kloroplasti areng ja fotosünteesimehhanismid..

Füsioloogia ja biokeemia valdkonnas on füsioloogid pühendunud nn punaste loodete uurimisele. See viitab teatud mikroorganismide eksponentsiaalsele kasvule, mis toodavad fütotoksiinid, mis on mere fauna ja inimeste toksilised organismid..

Algoloogias peetakse silmas vetikate rolli ökosüsteemides, kus neid leitakse. See teema on teaduse jaoks väga oluline, sest need organismid on planeedi peamised hapniku tootjad.

Teisest küljest on vetikad inimestele kasulikud toiduna ja tööstustoodete tootmise alusena. Seetõttu uurib ficología ka potentsiaalselt kasulikke liike ja vetikate tõhusama kasutamise vorme.

Hiljutiste uuringute näited

Fikoloogia kui distsipliin hõlmab mitmeid teadlastele huvi pakkuvaid valdkondi. Praegu paistavad silma oma füsioloogiaga, toksiinide tootmise, tööstustoodete ja süstemaatikaga seotud.

Fotosünteetilised mehhanismid

On välja pakutud, et vetikate kloroplastid arenevad endosümbiotilistest tsüanobakteritest. Selle valdkonna uuringud keskenduvad klopoplastide jagunemist ja ainevahetust kontrolliva teabe transpordimehhanismidele.

2017. aastal viidi läbi uuring sinivetikate ja teiste vetikate rühmade kohta. Selle kaudu uuriti hapniku kasutamise mehhanisme, kuna selle elemendi liigne sisaldus võib põhjustada rakkudes oksüdatiivset kahju.

Selle uuringu tulemused näitavad, et tsüanobakterites aktiveeritakse ensüüm, mis kaitseb rakku suure valgustugevuse eest. Teistes liikides täheldati biokeemilisi strateegiaid, mis muudavad rakud O liigse suhtes tundmatuks2.

Fikotoksiinid

Fükotoksiinide tootmine võib toota nn "punased looded", mis tekitavad suurt ökoloogilist ja majanduslikku mõju. Seetõttu on fiktsioon keskendunud nende ühendite uurimisele.

On tehtud mitmesuguseid uuringuid, et määrata, kuidas need fütotoksiinid toimivad erinevates organismides, sealhulgas inimestel. Aastal 2018 vaadeldi Hispaania teadlasi mikroalgaste poolt toodetud toksiinidest ning inimestel tekkinud toimemehhanismidest ja sümptomitest..

Biokütused

Ilukirjandus on viimastel aastatel pööranud tähelepanu biokütuste valdkonnale. Palju uuringuid tehakse vetikate bioloogiliste ja rakendatavate aspektide kohta, mis võivad olla potentsiaalselt kasutatavad.

Vetikate kui biokütuste kasutamise perspektiivide läbivaatamine (teostatud 2017. aastal) näitab, et peamised väljakutsed on tehnoloogilises valdkonnas. Peamiselt on nad keskendunud kõrge biomassi tootmise saavutamisele ning piisavate kasvutingimuste saavutamisele.

Raskmetallid

Mõnda vetikate perekonda meeldib Cladophora (rohevetikad) ja. \ t Fucus (punased vetikad) on tolerantsed raskmetallide suhtes. Selles mõttes tehakse uuringuid metallide sisalduse määramiseks, mida need organismid võivad sisaldada.

Saadud teabe põhjal on välja töötatud simulatsioonimudelid raskmetallide saastumise kohta veekogudes.

Süstemaatika

Fükoloogia on andnud suurt tähtsust vetikate süstemaatilisele uuringule. See väli on keskendunud peamiselt vetikate omavahelise suhte uurimisele ja nende mõjule teistele organismidele.

Selles mõttes on molekulaarsed tehnikad väga olulised organismide vaheliste suhete määratlemiseks.

Hiljuti uuriti Gröönimaa jää-vetikat, mis asuvad klorofüüti (rohevetikad) rühmas. Tõestati, et need on taimedega kõige enam seotud vetikad ja et nende ökoloogia aitab paremini mõista maapinna keskkonna koloniseerimist.

Viited

  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) Roheliste vetikate molekulaarsüsteem. lk 508-540. In: Soltis DE, PS Soltis ja JJ Doyle (eds) Taimede molekulaarne süstemaatika II. Springer, Boston, MA. 585 lk.
  2. Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites y A Cabado (2018) Füotoksiinid merekarpides: päritolu, esinemine ja mõju inimestele. Mar. Drugs 16: 1-26.
  3. Lee RE (2018) Viies väljaanne. Cambrige University Press. New York, USA. 535 lk.
  4. Norton TA, M Melkonian ja RA Andersen (1996) vetikate bioloogiline mitmekesisus. Fükoloogia 35: 308-326.
  5. Lõuna-GR ja A Whittick (1987) Sissejuhatus füsioloogiasse. Blackwelli teaduslikud väljaanded. Oxford, Ühendkuningriik. 343 lk.