Ficologia: história, campo de estudo e pesquisa

A Ficologia é o ramo da ciência que estuda as algas, organismos aquáticos que desempenham um papel crucial nos ecossistemas marinhos e de água doce. A história da Ficologia remonta a séculos atrás, com registros de estudos sobre algas datando de civilizações antigas. Atualmente, a Ficologia abrange um amplo campo de estudo que inclui a taxonomia, fisiologia, ecologia e biotecnologia das algas. A pesquisa em Ficologia é essencial para a compreensão da biodiversidade marinha, a mitigação da poluição e o desenvolvimento de novas aplicações industriais e medicinais.

O campo de estudo da ficologia e seus principais temas de pesquisa.

A ficologia é o campo de estudo dedicado às algas, também conhecidas como ficófitas. Essas plantas aquáticas desempenham um papel fundamental na ecologia marinha e costeira, além de possuírem grande importância econômica, sendo utilizadas na alimentação humana, na produção de cosméticos e medicamentos, entre outras aplicações.

A história da ficologia remonta à antiguidade, com registros de civilizações antigas utilizando algas em suas práticas culinárias e medicinais. No entanto, foi somente no século XIX que a ficologia se consolidou como um campo científico, com o desenvolvimento de técnicas de coleta, preservação e estudo das algas.

Os principais temas de pesquisa em ficologia incluem a taxonomia e sistemática das algas, a fisiologia e ecologia das espécies, a biotecnologia aplicada às algas, a bioquímica de compostos produzidos por esses organismos, entre outros. Estudos recentes têm se concentrado também nos impactos das mudanças climáticas e da poluição nos ecossistemas de algas, bem como no potencial das algas como fonte de biocombustíveis e na sua utilização na remediação de ambientes degradados.

Em resumo, a ficologia é uma disciplina interdisciplinar que abrange diversos aspectos relacionados às algas e seu ambiente. Com a crescente preocupação com a sustentabilidade e a busca por fontes alternativas de energia e de produtos naturais, a importância da ficologia como campo de estudo é cada vez mais evidente.

Quais são as principais áreas de estudo abrangidas pela Biologia?

A Biologia é uma ciência que abrange diversas áreas de estudo, cada uma focada em aspectos específicos da vida na Terra. Algumas das principais áreas de estudo abrangidas pela Biologia incluem a Ecologia, a Genética, a Fisiologia, a Biologia Molecular, a Taxonomia e a Evolução.

A Ficologia é uma subárea da Biologia que se dedica ao estudo das algas. As algas são organismos fotossintetizantes que podem ser encontrados em diversos ambientes aquáticos, desde oceanos até lagos e rios. A Ficologia aborda a classificação, a ecologia, a fisiologia e a biotecnologia relacionadas às algas.

A história da Ficologia remonta a séculos atrás, quando os primeiros estudos sobre algas foram realizados por cientistas como Carl Linnaeus e Ernst Haeckel. Atualmente, a Ficologia é uma área de pesquisa em constante evolução, com a descoberta de novas espécies de algas e o desenvolvimento de novas aplicações na indústria alimentícia, farmacêutica e ambiental.

No campo da pesquisa em Ficologia, os cientistas estudam a diversidade de algas, suas interações com outros organismos e o impacto das algas nos ecossistemas aquáticos. Além disso, a Ficologia também investiga o potencial das algas como fonte de biocombustíveis, alimentos funcionais e compostos bioativos.

Em resumo, a Ficologia é uma área fascinante da Biologia que contribui para o nosso entendimento da biodiversidade marinha e para o desenvolvimento de soluções sustentáveis para os desafios ambientais atuais.

Ficologia: história, campo de estudo e pesquisa

O phycology ou Algologia é a disciplina científica que estuda as algas, concentrando-se principalmente no estudo de seus mecanismos fotossintéticos, produção de toxinas e produtos industriais sistemáticas.

As algas são um grupo polifilético (sem ancestral comum) de organismos fotossintéticos com presença na parede celular . Este grupo inclui indivíduos unicelulares (cianobactérias ou algas verde-azuladas) e multicelulares. Da mesma forma, células procarióticas e eucarióticas estão incluídas .

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Biocombustível produzido com algas em laboratório. Fonte: Honeywell [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

A ficologia começou na Grécia antiga, com as obras de Teofrasto e Dioscorides. Durante muito tempo, considerou-se que as algas eram plantas e, portanto, foram estudadas principalmente por botânicos.

Linnaeus foi o primeiro a usar o nome algas para definir esse grupo de organismos, embora também incluísse alguns briófitos .No entanto, é no século XIX que a ficologia se fortalece como disciplina, quando a estrutura das algas é mais conhecida.

Durante esses anos, grandes filólogos, como Stackhouse, Lamouroux e Kützing, deram importantes contribuições na biologia e classificação de algas. Seus trabalhos foram baseados principalmente no estudo da anatomia e do ciclo de vida desses organismos.

Entre as áreas de estudo da fonologia, destaca-se a pesquisa sobre “marés vermelhas”, causada pelo crescimento exponencial de microalgas. Esses organismos produzem toxinas que envenenam peixes e mariscos, afetando negativamente a indústria pesqueira e a saúde pública.

História

As civilizações humanas costeiras desenvolveram uma ligação importante com as algas. Os mapuches, no Chile, incluem algas em sua simbologia mitológica. Por seu lado, os chineses são os primeiros a deixar referências escritas sobre esses organismos.

Ficologia ou algologia, como ciência, tem sua origem principalmente na cultura ocidental e seu desenvolvimento está ligado à história da botânica. Podemos reconhecer quatro fases dentro de sua evolução histórica.

Grécia antiga até o final do século XVIII

Os primeiros a usar o termo phykos (plantas marinhas) para se referir a algas foram os gregos Theophrastus e Dioscorides. Posteriormente, desse nome grego derivou o termo romano Fucus, usado para nomear esses organismos.

Durante os séculos XVI e XVII, não foram realizados muitos estudos no campo da ficologia. O botânico tcheco Von Zalusian (1592) incluiu algas junto com fungos, líquenes e ervas marinhas no grupo Musci . Von Zakusian considerou esses grupos como “Ruda et Confusa” (difícil e confuso), devido à dificuldade em classificá-los.

Outro botânico que fez contribuições no início da ficção foi Gaspar Bauhin, em sua obra Prodromus theatri botánica (1620). O autor classificou diferentes grupos de plantas como algas, como musgos e cavalinhas ( Equisetum ).

No ano de 1711, o francês Ferchault de Reaumur descreveu as estruturas sexuais de uma espécie de alga marinha. Esta foi uma contribuição importante para a algologia, embora botânicos como Samuel Gottlieb continuassem a considerar que as algas eram reproduzidas por partenogênese.

Linnaeus incluiu algas em criptogramas (plantas sem sementes), em seu sistema de classificação sexual (1735). Mais tarde, em 1753, ele descreveu o gênero Fucus, e aí o grupo começou a ter uma melhor definição.

1800 a 1880

O uso de melhores microscópios ópticos gerou grandes avanços na ficologia. Foi durante esse período que a maioria dos principais grupos de algas foi definida, como são conhecidas hoje.

O primeiro a demonstrar claramente a sexualidade das algas foi o suíço Pierre Vaucher em seu trabalho Histoire des conferves de’eau douce (1803). A partir deste trabalho, as algas são reconhecidas como um grupo e a algologia começa a se consolidar.

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John Stackhouse Fonte Google Livros [Domínio público], via Wikimedia Commons

Considera-se que o inglês John Stackhouse tenha transformado a ficção em uma disciplina científica. Em 1801, Stackhouse estudou a germinação do zigoto das espécies de Fucus e determinou que elas pertenciam a diferentes gêneros.

Posteriormente, o botânico francês Jean Lamouroux propôs um sistema de classificação para algas em 1813. Em seus trabalhos, ele descreveu um grande número de espécies e definiu três grandes grupos (algas vermelhas, marrons e verdes).

Entre os grandes filólogos da época, destacam-se o sueco CA Agardh e seu filho JG Agardh, que estudaram a morfologia das algas. JG Agardh propôs uma classificação de algas marinhas com base em suas características anatômicas.

Outro algologista de destaque foi o alemão Friedrich Kützing, que publicou numerosos tratados de ficologia nos quais descreveu várias espécies. Em sua pesquisa, ele levou principalmente em consideração a anatomia desses organismos.

De 1880 ao início dos anos 50 do século XX

Na maior parte desse período, a ficologia foi considerada um ramo da botânica e as algas foram incluídas na divisão Thallophyta (Plantae). Também foi realizado o estudo dos ciclos de vida de muitas espécies, o que permitiu definir mais claramente os diferentes grupos.

O filólogo italiano Giovanni de Toni trabalhou por 35 anos em sua obra Sillete Algarín, publicada em 1924. Este trabalho reúne todo o conhecimento sobre a sistemática de algas que havia sido atualizada.

Além disso, nasceu a ficção marinha, especializada no estudo de algas presentes em mares e oceanos. Durante esse período, as expedições começaram ao longo de diferentes costas do mundo para classificar esses organismos.

Fase moderna

Nos anos 50 (século XX), houve um grande avanço na ficologia, graças ao desenvolvimento de microscópios eletrônicos de varredura e transmissão. Isso permitiu estudar aspectos da fisiologia, biologia celular e ecologia dos diferentes grupos de algas.

Na década de 1970, a abordagem sistemática da ficologia mudou, devido ao uso de técnicas moleculares. Foi possível determinar que as algas são um grupo polifilético (que não compartilham um ancestral comum). Assim, as cianobactérias estavam localizadas dentro das bactérias e de outros grupos de algas no Reino Protista .

Atualmente, a ficologia é uma disciplina consolidada e existem inúmeros pesquisadores em seus diferentes campos de estudo.

Campo de estudo

Ficologia é a disciplina que se dedica ao estudo de algas. Não se refere apenas a uma categoria taxonômica (devido à origem deste grupo), mas ainda é usado para fins práticos.

Dentro das algas, são encontradas células procarióticas e eucarióticas, a maioria das quais realiza fotossíntese . No grupo eucariótico, as algas são talófitos (plantas com talo) cujo pigmento fotossintético primário é a clorofila a .

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Algas vermelhas Fonte: Ed Bierman [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons

A ficologia estuda as características morfológicas e anatômicas dos diferentes grupos de algas. Além disso, trata de pesquisas sobre os processos evolutivos desses organismos, incluindo vários aspectos, como a evolução do cloroplasto e a dos mecanismos fotossintéticos.

No campo da fisiologia e bioquímica, os cientistas se dedicaram ao estudo das chamadas “marés vermelhas”. Isso se refere ao crescimento exponencial de certas microalgas que produzem ficotoxinas, organismos tóxicos para a fauna marinha e humana.

Dentro da algologia, é contemplado o conhecimento do papel das algas nos ecossistemas onde elas são encontradas. Este tópico é de grande importância para a ciência, porque esses organismos são os principais produtores de oxigênio no planeta.

Por outro lado, as algas são úteis para os seres humanos como alimento e como base para a produção de produtos industriais. Portanto, a ficologia também estuda as espécies potencialmente úteis, bem como as formas mais eficientes de usar algas.

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Exemplos de pesquisas recentes

Ficologia como disciplina abrange várias áreas de interesse dos pesquisadores. Atualmente, destacam-se os relacionados à fisiologia, produção de toxinas, produtos industriais e sistemática.

Mecanismos fotossintéticos

Foi sugerido que os cloroplastos de algas evoluíram a partir de cianobactérias endossimbióticas. A pesquisa neste campo concentra-se nos mecanismos de transporte de informações que controlam a divisão e o metabolismo dos cloroplastos.

Durante 2017, foi realizado um estudo sobre cianobactérias e outros grupos de algas. Com isso, os mecanismos de uso de oxigênio foram investigados, uma vez que os excessos desse elemento podem causar danos oxidativos nas células.

Os resultados deste estudo mostram que nas cianobactérias é ativada uma enzima que protege a célula de altas intensidades de luz. Em outras espécies, foram observadas estratégias bioquímicas que tornam as células insensíveis ao excesso de O 2 .

Phycotoxins

A produção de fitotoxinas pode produzir as chamadas “marés vermelhas”, que geram um grande impacto ecológico e econômico. É por isso que a ficologia se concentrou no estudo desses compostos.

Várias investigações foram realizadas para determinar como essas ficotoxinas agem em diferentes organismos, incluindo seres humanos. Em 2018, pesquisadores espanhóis revisaram as toxinas produzidas por microalgas e os mecanismos de ação e sintomas que produzem em seres humanos.

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Maré vermelha. Fonte: NOAA [domínio público], via Wikimedia Commons

Biocombustíveis

Ficologia, nos últimos anos, dedicou atenção ao campo dos biocombustíveis. Numerosas investigações estão sendo realizadas sobre aspectos biológicos e aplicados de algas que podem ser potencialmente utilizáveis.

Uma revisão das perspectivas sobre o uso de algas como biocombustíveis (realizada em 2017) indica que os principais desafios da ação estão na área tecnológica. Principalmente, eles estão focados em alcançar a produção de alta biomassa, bem como alcançar condições adequadas de cultivo.

Metais pesados

Alguns gêneros de algas, como Cladophora (algas verdes) e Fucus (algas vermelhas), são tolerantes a metais pesados. Nesse sentido, estão sendo realizados estudos para determinar a quantidade de metais que esses organismos podem conter.

Com base nas informações obtidas, modelos de simulação foram estabelecidos sobre o comportamento da contaminação por metais pesados ​​em corpos d’água.

Sistemática

A ficologia deu grande importância ao estudo sistemático de algas. Este campo se concentrou principalmente no estudo da relação das algas umas com as outras e seu efeito em outros organismos.

Nesse sentido, técnicas moleculares têm sido muito importantes na definição dessas relações entre organismos.

Recentemente, as algas glaciais da Groenlândia, localizadas no grupo Chlorophytas (algas verdes), foram estudadas. Verificou-se que estas são as algas mais relacionadas às plantas e que sua ecologia pode ajudar a entender melhor a colonização das plantas do ambiente terrestre.

Referências

  1. Os dados foram coletados por meio de entrevistas semi-estruturadas, com entrevistas semiestruturadas e entrevistas semiestruturadas, com o objetivo de avaliar o desempenho dos participantes. pp 508-540. Em: Soltis DE, PS Soltis e JJ Doyle (eds) Sistemática Molecular de Plantas II. Springer, Boston, MA. 585 p.
  2. Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites e A Cabado (2018) Fitotoxinas em moluscos marinhos: origem, ocorrência e efeitos em humanos. Mar. Drogas 16: 1-26.
  3. Lee RE (2018) Quinta Edição. Cambrige University Press. Nova Iorque, EUA 535 p.
  4. Norton TA, M Melkonian e RA Andersen (1996) Biodiversidade de algas. Phycologia 35 : 308–326.
  5. South GR e A Whittick (1987) Introdução à Ficologia. Publicações científicas da Blackwell. Oxford, Reino Unido 343 p.

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