Os primeiros representantes do domínio dos Eucariotos ou organismos eucarióticos, seres cujas células têm núcleo individualizado e organelas membranosas a surgir foram os protoctistas.
Esse grupo reúne organismos mais conhecidos como protozoários e algas. A maioria é unicelular, mas há também organismos coloniais e multicelulares, como as algas verdes, as vermelhas e as pardas (ou marrons).
O grupo é muito diverso, seja nas formas de nutrição há representantes autótrofos, heterótrofos e alguns que obtêm alimento das duas maneiras seja nas de reprodução que pode ser assexuada, sexuada ou alternar gerações.
Alguns protoctistas são móveis, outros são sésseis, e eles podem estar presentes tanto no ambiente aquático de água doce ou salgada quanto em ambientes terrestres, desde que com um mínimo de umidade, como troncos de árvores ou debaixo de pedras, entre grãos de sedimentos, etc. Também são encontrados no interior de outros seres vivos, sobretudo plantas e animais, vivendo como mutualistas ou como parasitas.
Ao longo deste capítulo, serão apresentadas as características e a importância de alguns dos principais grupos de protozoários e algas que constituem o reino Protoctista.
Protozoários
Os protozoários (do grego protos, “primeiro”, e zoon, “animal”) são unicelulares, de célula eucariótica e estrutura bastante variável. A maioria é heterótrofa e muitos são capazes de locomoção. Estão presentes em diversos ambientes e muitas espécies têm vida livre, embora também existam espécies parasitas, que podem causar doenças em plantas e em animais, incluindo os seres humanos.
Morfologia e locomoção
As células dos protozoários não têm parede celular e apresentam formatos variados. Podem ser esféricas, ovaladas, alongadas, ou mudar constantemente de forma, como no caso das amebas. Externamente à membrana da célula, porém, pode haver capas proteicas ou carapaças constituídas de minerais.
Em condições ambientais desfavoráveis algumas espécies patogênicas produzem cistos, forma de resistência em que o protozoário pode permanecer latente por longos períodos. Quando as condições voltam a ser favoráveis o protozoário retoma a forma ativa, que se alimenta, denominada trofozoíto.
Muitos protozoários locomovem-se utilizando uma ou mais estruturas especializadas. Os pseudópodes (do grego pseudos, “falso” e podos, “pés”) são expansões temporárias do citoplasma que ajudam na locomoção e também são utilizados na captura de alimento.
Os flagelos, como o da Leishmania, filamentosos e longos, provocam movimentos ondulatórios que permitem o deslocamento da célula.
Os cílios têm a mesma estrutura dos flagelos, mas são menores e estão presentes em grande número, revestindo a superfície da célula. Eles se movimentam em conjunto, criando um turbilhonamento que favorece a captura de alimento ou a locomoção da célula.
Obtenção de matéria e energia
A maioria dos protozoários é heterótrofa, isto é, eles retiram matéria orgânica do meio. Em geral, fazem isso por fagocitose, englobando partículas sólidas com os pseudópodes, por pinocitose que é a captura de macromoléculas dissolvidas no meio ou por simples difusão, ou seja, absorvendo substâncias dissolvidas no meio. As poucas espécies autótrofas realizam fotossíntese.
Há ainda protozoários mixotróficos, isto é, capazes de se alimentar utilizando mais de uma das formas de nutrição citadas acima.
Os protozoários podem ser aeróbios, vivendo na presença de oxigênio e realizando trocas gasosas por difusão, ou anaeróbios vivendo em ambientes com pouco ou nenhum gás oxigênio.
As excretas, isto é, substâncias resultantes do metabolismo, são eliminadas por difusão através da superfície celular. Protozoários de água doce têm vacúolos contráteis, que se contraem periodicamente e eliminam o excesso de água absorvido devido a diferenças de pressão osmótica entre os meios intracelular e extracelular.
Reprodução
Antes de iniciar seu ciclo reprodutivo, os protozoários passam por um período de crescimento, que pode variar de algumas horas até meses, dependendo da espécie.
Em geral, a reprodução desses microrganismos é assexuada e ocorre por cissiparidade ou por brotamento, resultando duas ou mais novas células. Porém, sob certas condições ambientais, algumas espécies apresentam reprodução sexuada. Há ainda aqueles microrganismos que apresentam processos de multiplicação complexos, nos quais ambos os tipos de reprodução se alternam ao longo do seu ciclo de vida. A tabela abaixo resume diferentes modos de reprodução.
Assexuada |
Cissiparidade (divisão binária) |
Divisão mitótica de uma célula-mãe (caso não ocorram mutações). As células-filhas crescem e o processo pode ser reiniciado, após replicação do DNA. |
Brotamento ou gemulação |
A divisão da célula-mãe gera duas células-filhas de tamanhos diferentes. Em alguns casos pode haver a formação simultânea de vários novos brotos, como são chamadas as células-filhas menores. |
Esquizogonia ou divisão múltipla |
O núcleo se divide diversas vezes por mitose antes da divisão celular. Depois, pequenas porções de citoplasma dispõem-se ao redor dos novos núcleos. Cada organismo isolado é denominado merozoíto. A membrana da célula-mãe se rompe, libertando esses indivíduos recém-formados. |
Sexuada |
Singamia |
Dois indivíduos fundem-se como se fossem gametas, originando uma célula maior, o zigoto. Este sofre meiose, originando quatro novos indivíduos com genomas diferentes. Ao restituir o número cromossômico original, as células- filhas reproduzem-se assexuadamente.
Após a meiose, podem ocorrer também mitoses sucessivas nas células- filhas, formando grande número de células à semelhança do que ocorre na esquizogonia. Porém, como a célula-mãe originou-se de reprodução sexuada suas células-filhas são chamadas de esporozoítos. |
Conjugação
A conjugação é um mecanismo de recombinação genética que ocorre entre protozoários ciliados. Os dois organismos participantes, denominados conjugantes, unem-se temporariamente por meio de uma ponte citoplasmática por onde trocam partes de seu genoma.
Em geral, os ciliados possuem um núcleo maior (macronúcleo), que comanda as funções vegetativas da célula, e outro menor (micronúcleo), responsável pela reprodução. Após o emparelhamento das duas células, os macronúcleos degeneram e cada micronúcleo sofre meiose, originando quatro novos micronúcleos em cada conjugante.
Três deles degeneram e o micronúcleo restante sofre mitose. Então, um dos micronúcleos haploides é trocado com o parceiro e os conjugantes se separam.
Após a separação, em cada indivíduo, os dois micronúcleos (um próprio e outro recebido do parceiro) se fundem, originando um micronúcleo diploide. Este sofre várias mitoses, com a formação de oito micronúcleos; quatro deles se transformam em um novo macronúcleo.
Posteriormente ambos os conjugantes se reproduzem assexuadamente e originam novos indivíduos, com material genético recombinado.
Classificação dos protozoários
Os avanços técnicos fornecem constante- mente novas informações sobre o parentesco evolutivo entre os protozoários, criando a necessidade de rever sua classificação. Porém, ainda não há um consenso a respeito dos grupos monofiléticos a serem formados.
Adotamos aqui uma classificação de caráter didático, que considera principalmente a presença e a forma de estruturas de locomoção, mas também os modos de reprodução. Veja a seguir os principais grupos de protozoários.
Presença de estruturas locomotoras
Os rizópodos ou sarcodinos, entre os quais estão as amebas, locomovem-se pela emissão de pseudópodes. A maioria é de vida livre, de ambiente aquático, mas há espécies parasitas. De modo geral, reproduzem-se assexuada (cissiparidade) ou sexuadamente (singamia).
Os flagelados caracterizam-se por apresentar um, dois ou mais flagelos, utilizados na locomoção. A maioria é de vida livre, vivendo nas águas salgada e doce e em solos úmidos. Há espécies parasitas, como a Giardia lamblia. De modo geral, reproduzem-se assexuada (cissiparidade) ou sexuadamente (singamia).
Flagelados do gênero Tryconympha desenvolveram uma relação de mutualismo intensa dentro do intestino de cupins. Eles se encontram protegidos no interior do corpo dos insetos e digerem a celulose proveniente da madeira, liberando nutrientes que são absorvidos pelos cupins. Essa relação é tão complexa que esses dois organismos não sobrevivem separadamente.
Os ciliados, cujo representante mais conhecido é o paramécio, caracterizam-se pela presença de cílios na superfície celular, usados no deslocamento do organismo e na captura de alimentos. Caracterizam-se também pela ocorrência de conjugação antes da reprodução assexuada por cissiparidade. A maioria é de vida livre e de água doce.
Os foraminíferos secretam uma carapaça, geralmente constituída de carbonato de cálcio, com inúmeros poros; através deles, passam os pseudópodes utilizados na locomoção e na captura de alimento. O grupo caracteriza-se ainda pela alternância de gerações sexuada e assexuada. São exclusivamente marinhos e a maioria é de vida livre.
Quando o organismo morre, a carapaça permanece, por isso os foraminíferos estão entre os poucos protozoários com registros fósseis. Os mais antigos datam do Cambriano, entre 500 e 575 milhões de anos atrás. O estresse ambiental prejudica a formação da carapaça, e, por isso, eles são bons indicadores de contaminação ambiental.
Ausência de estruturas locomotoras
O grupo dos apicomplexos reúne os rios que não têm estruturas de locomoção. São todos endoparasitas obrigatórios, de plantas e animais, incluindo o ser humano. O nome Apicomplexa vem de uma parte da célula usada na perfuração da membrana das futuras células hospedeiras.
Muitos têm um ciclo de vida complexo, com alternância de reprodução assexuada (por esquizogonia) e sexuada (por singamia), e que necessita de mais de um hospedeiro para se completar. Os principais representantes do grupo são parasitas de seres humanos: o Plasmodium, que causa a malária, e o Toxoplasma gondii, que causa a toxoplasmose.
Protozoários e doenças
Os protozoários podem estabelecer relações mutualísticas com animais, fazendo parte da microbiota normal de muitos deles. Porém, muitas espécies são parasitas, instalando-se principalmente no sangue e no tubo digestório dos animais.
Alguns protozoários parasitas necessitam de dois hospedeiros para completar seu ciclo de vida: o hospedeiro definitivo, no qual ele se reproduz sexuadamente; e o intermediário, ou vetor, no qual ele se reproduz assexuadamente.
Amebíase e giardíase
A amebíase, causada pela Entamoeba histolytica, e a giardíase, causada pela Giardia lamblia, são parasitoses muito semelhantes.
Nos dois casos, em geral a contaminação ocorre pela ingestão dos cistos desses protozoários presentes em alimentos ou água contaminados, mas também pelo contato com mãos e outras partes do corpo contaminadas.
Em ambos os casos, após um curto período de incubação, o parasita assume sua forma do ativa no intestino do hospedeiro.
Na amebíase, os trofozoítos podem passar a se reproduzir, lesionando a parede do órgão e invadindo a circulação e chegar a outros órgãos. Os sintomas são desconforto abdominal, diarreia ou cólicas intestinais e, em casos mais graves, diarreia aguda, febre alta, calafrios e eliminação de fez-se com sangue.
Na giardíase, após a incubação, podem surgir sintomas como azia, náusea, perda de apetite, irritabilidade, cólicas e diarreia aguda e persistente, com fezes com odor forte acompanhadas de gases.
Muitas vezes, a infecção por ambos os protozoários é assintomática, mas a pessoa infectada continua a ser fonte de contaminação de novos indivíduos, pois os parasitas são eliminados com as fezes, contaminando o ambiente.
Ambas as parasitoses podem ser prevenidas pela instalação de saneamento básico, que minimiza a contaminação de água e alimentos. Também são indispensáveis os hábitos de higiene: lavar bem as mãos e alimentos, ferver e filtrar a água não tratada e evitar contato com fezes.
Leishmaniose
Há duas formas da doença, a tegumentar ou cutânea e a visceral ou calazar. A forma tegumentar, conhecida como úlcera de Bauru, pode ser causada por três espécies do protozoário: a Leishmania braziliensis, a guyanensis e a amazonensis. Inicialmente, surge na pele ou mucosas uma pequena elevação avermelhada e indolor, que aumenta de tamanho e transforma-se em ferida.
Na forma visceral, causada pela L. chagasi protozoário ataca órgãos internos, como o fígado, o baço e a medula óssea, onde destrói as células de defesa do organismo (leucócitos), deixando a pessoa exposta a infecções diversas. Os sintomas são: febre anemia, emagrecimento, aumento de volume de fígado e baço e hemorragias, as quais juntamente com a diminuição das defesas podem levar à morte.
Nas duas formas da doença, os protozoários são transmitidos pelas fêmeas de mosquitos do gênero Lutzomyia, conhecidos como mosquito-palha ou birigui, que têm hábitos noturnos e habitam locais úmidos e escuros, próximos a depósitos de lixo orgânico ou perto de rios e lagos.
A prevenção inclui o combate ao mosquito transmissor, uso de repelentes em matas e áreas próximas da água, principalmente ao entardecer, e o tratamento dos doentes.
Malária
A malária é causada por protozoários do gênero Plasmodium, transmitidos pela picada do mosquito do gênero Anopheles.
Outra fêmea do mosquito pode picar essa pessoa e contaminar-se com o parasita, que nela se reproduz sexuadamente; os protozoários migram para as glândulas salivares do inseto, que passa a contaminar outras pessoas.
Alguns dias após o contágio (de 7 a 28 dias) surgem os sintomas: ataques periódicos de febre que estão relacionados ao rompimento das hemácias e liberação de merozoítos calafrios intensos, ondas de calor e sudorese, dor de cabeça e no corpo, falta de apetite, pele amarelada e extremo cansaço.
No Brasil, destacam-se três espécies do parasita: o Plasmodium falciparum, causador da forma mais grave, com ataques febris a cada período de 36 a 48 horas, o P. vivax, com picos de febre a cada 48 horas, é a forma mais comum, e o P. malariae, com ataques febris a cada 72 horas, causa a forma menos grave.
Ainda não existe vacina. Nas regiões onde a doença é endêmica, como a Amazônia, recomenda-se usar repelente, evitar banhos em igarapés e lagoas ou aproximar-se de águas paradas ao anoitecer e ao amanhecer, quando os mosquitos estão mais ativos.
Doença de Chagas
É causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, transmitido às pessoas principalmente pela picada de um percevejo hematófago de hábitos noturnos, conhecido como barbeiro porque, em geral, pica o rosto e o pescoço de quem dorme. Durante o dia, o inseto esconde-se em frestas e outros locais escuros.
Em geral, ao alimentar-se do sangue contaminado de animais silvestres ou de seres humanos, o inseto contamina-se com o protozoário, que se multiplica em seu intestino. Após sugar o sangue de uma pessoa, o inseto defeca, eliminando o parasita. Durante o sono, a pessoa coca a picada, espalhando as fezes sobre a ferida e contaminando-se.
Uma vez na circulação, o Trypanosoma cruzi invade as fibras musculares do coração, do esôfago e do intestino, onde se reproduz, provocando a destruição das células desses órgãos. Os novos protozoários alastram a infecção.
Na fase inicial (ou aguda) da doença é possível eliminar o parasita. Mas essa fase costuma ser assintomática, ou apresenta apenas sintomas leves, como febre, mal-estar, inflamação e dor nos gânglios. Em geral, passam-se muitos anos até que a pessoa descubra o problema, quando não é mais possível eliminar o parasita. Nessa fase (fase crônica) ocorrem manifestações mais graves, em geral, problemas cardíacos, principalmente arritmia, ou alterações na parede do esôfago ou dos intestinos.
Não existe vacina, e a prevenção consiste na eliminação do vetor, o barbeiro. Um programa habitacional adequado, que elimine as moradias precárias, pode minimizar o problema. Outra importante medida de prevenção é impedir o desmatamento, uma vez que a destruição das matas e florestas amplia o contato com os hospedeiros silvestres do protozoário, facilitando o deslocamento do ciclo do parasita para o ambiente doméstico.
O parasita também pode ser transmitido ao feto pela mãe contaminada; por transfusão de sangue contaminado; e oralmente pela ingestão de alimentos contaminados.
Algas
A diversidade das algas é muito grande. A maioria das espécies é marinha, mas há algas de água doce e até terrestres, em ambientes úmidos. Algumas suportam as geladas águas polares, e outras, as águas quentes de fontes termais. Além disso, em geral, algas são autótrofas fotossintetizantes, mas também existem algas heterótrofas.
Há espécies unicelulares, como as que vivem nas águas mais superficiais, sendo transportadas pela correnteza, constituindo o fitoplâncton, e as que possuem flagelos e se locomovem, como os euglenoides. Outras formam agrupamentos, ou colônias, como as do gênero Volvox, que constituem colônias esféricas que flutuam em lagos. Há também espécies multicelulares, denominadas talófitas, as quais apresentam uma estrutura muito simples, o talo, um conjunto de células praticamente iguais entre si. Ou seja, com exceção das estruturas e células envolvidas na reprodução, não existem tecidos nem órgãos.
Nesse caso, os nutrientes de que a alga necessita são absorvidos por toda a superfície do talo, e condução ocorre de célula a célula, mas apenas por curtas distancias. Assim, os talos geralmente são pouco espessos, mas podem ser filamentosos ou laminares, simples ou ramificados, e ter de alguns centímetros a vários metros de comprimento.
As células da maioria das algas são revestidas por paredes resistentes, constituídas predominantemente de celulose, em geral combinada com outras substâncias, como ágar, sílica ou carbonato de cálcio. Todas apresentam ao menos um cloroplasto, que pode variar em forma, composição, tamanho e conjunto de pigmentos fotossensíveis presentes.
Classificação das algas
A classificação das algas, assim como ocorre com os protozoários, ainda é objeto de muita controvérsia entre os pesquisadores, e os debates nessa área estão cada vez mais intensos. Assim, é provável que a atual classificação seja revista em breve, talvez com a definição de novos reinos.
Embora elas já tenham sido consideradas plantas, evidências atuais indicam que apenas as clorofíceas (algas verdes) tem relação evolutiva com as plantas. Os demais grupos representam linhas evolutivas independentes.
A divisão apresentada a seguir baseia-se justamente no conjunto de pigmentos (clorofilas e outros) e no tipo de substância de reserva presente nas células.
Euglenoides
São algas unicelulares que contêm as clorofilas a e b em seus cloroplastos e, como substância de reserva, o paramilo, um carboidrato.
Geralmente planctônicos e de água doce os euglenoides possuem dois flagelos: um muito curto, e o outro, maior, usado na locomoção, além de um vacúolo contrátil, que regula a quantidade de água da célula. Algumas espécies possuem ainda uma estrutura capaz de detectar a luz solar, o ocelo ou estigma, que permite sua orientação na direção da fonte luminosa.
Se não houver luz no ambiente, essas algas podem se alimentar de modo heterotrófico, voltando a fazer fotossíntese quando as condições ambientais permitirem. Existem também espécies totalmente heterotróficas.
Diferentemente dos outros grupos, euglenoides não apresentam parede celular rígida, apenas um revestimento flexível, que permite que façam fagocitose.
Dinofíceas
São unicelulares e contêm as clorofilas a e c, além de outros pigmentos, como a peridinina, que lhes dá a coloração amarelo-parda ou avermelhada. As substâncias de reserva são amido e óleos. Em geral, a célula apresenta membrana de celulose.
Embora sejam capazes de fazer fotossíntese, cerca de metade das espécies é heterótrofa.
Em geral marinhas, apresentam dois flagelos, cujo batimento faz a célula rodopiar. Por isso, também são conhecidas como dinoflagelados (do grego dinos, “pião”). Um exemplo bastante conhecido é a Noctiluca sp., que é bioluminescente, isto é, emite luz.
Muitas espécies, conhecidas como zooxantelas, estabelecem relações de mutualismo com animais marinhos, como corais, anêmonas e moluscos, cedendo-lhes parte das substâncias orgânicas produzidas na fotossíntese.
Crisofíceas
Nas células dessas algas estão presentes as clorofilas a e c, além de pigmentos como a fucoxantina, de coloração marrom, cuja combinação com outros pigmentos dá uma tonalidade dourada às crisofíceas (do grego khrysos, “ouro”), que por isso, também são conhecidas como algas douradas. As substâncias de reserva são óleos, que desempenham importante papel na flutuação.
Algumas espécies não apresentam parede celular. Quando presente, é composta por escamas de sílica. Também pode haver celulose nas escamas.
Elas são encontradas tanto em água doce quanto em água salgada.
Bacilariofíceas
Essas algas têm muitas características em comum com as crisofíceas, mas a parede celular, composta de sílica, está presente em todas as espécies.
Os representantes mais conhecidos são as diatomáceas, algas unicelulares, principalmente marinhas, que, junto com os dinoflagelados, fazem parte do fitoplâncton. Além de formarem a base das teias alimentares aquáticas, essas algas produzem boa parte do gás oxigênio devolvido para a atmosfera.
Clorofíceas
Conhecidas como algas verdes, suas células têm parede de celulose e apresentam as clorofilas a e b e o amido como substância de reserva. Essas características são uma evidência de que as clorofíceas – e especificamente um grupo delas, as carofíceas – são evolutivamente próximas das plantas, sustentando a hipótese de que os dois grupos teriam evoluído de um ancestral comum exclusivo.
As clorofíceas constituem o grupo mais numeroso e diversificado; estão presentes em todos os ambientes aquáticos e também nos terrestres úmidos, como troncos de árvores. Há espécies unicelulares, que podem viver isoladas ou formar colônias, e multicelulares, como a Ulva, alga comestível.
Algumas espécies mantêm relações mutualísticas com protozoários, hidras, fungos e até com mamíferos. Por exemplo, algas verdes unicelulares associam-se com fungos, formando liquens. Nessa relação de mutualismo, o fungo retira água e outros nutrientes inorgânicos do ambiente e os compartilha com a alga, que lhe fornece matéria orgânica (glicose). Outras se desenvolvem entre os pelos de bichos preguiça, fazendo com que estes adquiram uma coloração esverdeada e favorecendo a camuflagem do animal, que se confunde com a folhagem.
Rodofíceas
São conhecidas como algas vermelhas, mas, dependendo da combinação de pigmentos, podem adquirir tons mais escuros, quase pretos. Vivem principalmente nos mares tropicais, mas também ocorrem em água doce e em ambientes terres três úmidos.
Suas células contêm as clorofilas a e d, e, entre outros pigmentos, a ficoeritrina, responsável pela cor avermelhada, além de amido, como substância de reserva. Algumas contêm calcário na parede celular, o que dá rigidez ao talo. Aglomerados dessas algas originam substratos duros, contribuindo para a formação de bancos de recifes.
A maioria é multicelular. Nas espécies associadas ao solo marinho, é comum a presença de estruturas que permitem a fixação do organismo ao substrato, que pode ser constituído por rochas ou outras algas.
Feofíceas
As células das feofíceas, também chamadas de algas pardas ou marrons, apresentam as clorofilas a e c, além de um pigmento carotenoide pardo, a fucoxantina, responsável pela coloração dessas algas, que varia desde o amarelo-amarronzado até tons bem escuros e fortes. As substâncias de reserva são diversos tipos de óleos.
São multicelulares, marinhas, em geral de águas frias, chegando a atingir muitos metros de comprimento. Embora a maioria viva no fundo do mar, existem espécies flutuantes, as quais compõem grandes aglomerados, como os sargaços ocasionalmente arrastados até as praias pelas marés.
Reprodução das algas
As algas podem se reproduzir assexuadamente, mas a reprodução sexuada é mais frequente, inclusive entre as algas unicelulares, embora seja extremamente rara no grupo das dinófitas e nunca tenha sido observada em euglenófitas. As algas verdes e as pardas são as que apresentam maior diversidade reprodutiva com indivíduos haploides e diploides reproduzindo-se assexuada e sexuadamente.
Reprodução assexuada
Entre as algas unicelulares, a reprodução assexuada em geral ocorre por cissiparidade. Entre os organismos multicelulares filamentosos, ocorre por fragmentação: um ou mais pedaços do talo se destacam, e cada pedaço origina um novo indivíduo.
Entre as algas multicelulares também é comum a zoosporia: em um ponto do talo formam-se células flageladas, os zoósporos que são eliminados no ambiente e se desenvolvem em novas algas.
Além disso, sob condições desfavoráveis como baixa umidade, algumas espécies tanto unicelulares quanto multicelulares também podem produzir esporos de resistência. Quando as condições voltam a ser adequadas, esses esporos se desenvolvem, originando novos indivíduos.
Reprodução sexuada
A reprodução sexuada de algas é muito diversificada, com diferentes tipos de ciclos. Entre as algas unicelulares haploides (n), duas delas, quando maduras, podem se fundir, formando um zigoto diploide (2n), que sofre meiose, gerando quatro novas células haploides. Depois de saírem da capa que envolve o zigoto, estas amadurecem e reiniciam o ciclo.
Entre as multicelulares haploides, há inicialmente a formação de gametas por mitose, os quais são liberados no ambiente. Dois gametas se fundem e originam um zigoto diploide (2n), que sofre meiose e gera quatro células haploides (n), chamadas de zoósporos. Cada zoósporo origina uma nova alga haploide, reiniciando o ciclo.
Outro tipo de reprodução sexuada de algas multicelulares haploides é a conjugação. Células de alguns talos se diferenciam e formam gametas masculinos enquanto a em outro talo as células produzem gametas femininos. Forma-se, então, uma ponte citoplasmática entre os dois tipos de célula, através da qual o gameta masculino é transferido para a célula contendo o gameta feminino. Ocorre a fusão dos dois gametas, gerando um zigoto diploide. Este se desprende do talo feminino, sofre meiose e gera novos talos haploides, reiniciando o ciclo.
Esse tipo de ciclo de vida, em que há apenas adultos haploides, é chamado de haplobionte haplonte.
Entretanto, muitas algas multicelulares são diploides (2n). Nessas, uma região do talo ou então uma estrutura reprodutiva diferenciada, produz gametas haploides (n) por meiose. Estes são liberados no meio, onde se fundem, formando zigotos diploides (2n) – geneticamente diferentes dos genitores –, que se desenvolvem e reiniciam o ciclo. Esse tipo de ciclo de vida, em que há apenas adultos diploides, é chamado haplobionte diplonte.
Há também espécies multicelulares que apresentam um ciclo de vida com alternância de gerações. Essas espécies desenvolvem dois tipos de talos: um constituído apenas por células diploides (2n), denominado esporófito e outro cujas células são haploides (n), o gametófito. Certas células do esporófito sofrem meiose e originam esporos haploides. Estes são eliminados do talo diploide e, ao encontrar um ambiente adequado, desenvolvem-se e originam novos talos haploides (gametófitos). Ao amadurecer, os gametófitos produzem, por mitose, vários gametas haploides flagelados, que são lançados no ambiente. Quando dois gametas se unem, formam um zigoto diploide, que, em condições favoráveis, desenvolve-se em talo diploide (esporófito). Esse ciclo de vida, com alternância de gerações, é chamado de diplobionte.
Importância das algas
As algas são utilizadas há tempos pela humanidade. Em seu estado natural, já foram muito usadas como fertilizantes, uma vez que são ricas em potássio e cálcio. Ainda hoje, o sargaço, uma feofícea, depois de seco e moído, é misturado ao solo como adubo.
Elas também são empregadas em diferentes atividades industriais. Certas espécies de rodofíceas produzem o ágar, que tem diversos usos industriais. Das feofíceas são extraídos alginatos, que ao contrário do ágar, são digeridos pelo organismo humano e, por isso, são utilizados pelas indústrias alimentícia e farmacêutica como estabilizantes para diversos produtos.
A carapaça silicosa das diatomáceas, acumulada ao longo do tempo, formou grandes depósitos, chamados de “terra ou vaza de diatomáceas”, empregados pela indústria de tintas na fabricação de filtros, polidores de metal, creme dental e esfoliantes, tijolos, cerâmica, etc.
Muitas clorofíceas, que acumulam carbonato de cálcio em suas paredes celulares, são utilizadas como fonte desse mineral para a produção de rações.
Estudos recentes isolaram, de algumas espécies de algas, certas substâncias cujas ações antivirais, antibacterianas e antitumorais estão sendo testadas.
Algas em geral são muito ricas em proteínas, vitaminas, sais minerais e fibras. A feofícea Laminaria é comestível. Rica em iodo, ela também é usada no tratamento contra o bócio. Algumas rodofíceas e clorofíceas comestíveis são bastante utilizadas como alimento especialmente nos países do Sudeste Asiático.
As algas são importantíssimas para a biosfera. Tanto as unicelulares quanto as multicelulares realizam fotossíntese, produzindo matéria orgânica e gás oxigênio, utilizados por outros seres vivos. Além de oxigenar os ambientes aquáticos, esse gás dissolve-se na atmosfera (o gás oxigênio da atmosfera terrestre é produzido principalmente pela fotossíntese do fitoplâncton).
As algas também formam a base das cadeias alimentares dos ecossistemas onde estão presentes. Sua biomassa é consumida, direta e indiretamente, por outros seres vivos aquáticos e dos ambientes diretamente ligados a eles, como manguezais, restingas, matas ciliares, entre outros. Como as algas compõem um grupo muito diversificado, servem de alimento para um número também diversificado de seres vivos, favorecendo o desenvolvimento da enorme biodiversidade dos ambientes aquáticos, em especial das regiões tropicais.
Algumas vezes, as algas planctônicas se reproduzem excessivamente, formando “tapetes” sobre a superfície da água. Esse desequilíbrio das algas, também chamado de floração, pode levar a uma diminuição dramática da biodiversidade de um lago, estuário ou outros ambientes aquáticos, uma vez que a turvação da água impede o desenvolvimento de outros seres fotossintetizantes, causando um impacto negativo sobre o ecossistema. Esse fenômeno compromete a qualidade da água que, para ficar própria para consumo e lazer, terá de passar por um tratamento mais caro que o habitual.
O fenômeno da floração de algas é provocado por diversos fatores naturais, como mudança de temperatura ou de salinidade da água, mas sobretudo pelo aumento de nutrientes, decorrente de descargas de esgoto, fertilizantes agrícolas e lixo no ambiente. Quando os fatores causadores do desequilíbrio desaparecem, o fitoplâncton costuma voltar aos níveis normais.
A maré vermelha, provocada por algumas dinoficeas, como a Gonyaulax, é um caso de floração em ambientes marinhos. Essas algas produzem toxinas que podem se concentrar nos tecidos de peixes e de outros animais e matá-los. Caso estes sejam consumidos por seres humanos, podem causar graves intoxicações.