Algas marrones

Las algas marrones (singular: alga), que comprenden la clase Phaeophyceae, son un gran grupo de algas multicelulares, incluidas muchas algas marinas ubicadas en aguas más frías dentro del hemisferio norte. Las algas pardas son las principales algas marinas de las regiones templadas y polares. Son dominantes en las costas rocosas de las zonas más frías del mundo. La mayoría de las algas pardas viven en ambientes marinos, donde juegan un papel importante como alimento y como hábitat potencial. Por ejemplo, Macrocystis, un alga marina del orden Laminariales, puede alcanzar los 60 m (200 pies) de largo y forma bosques de algas marinas prominentes. Los bosques de algas marinas como estos contienen un alto nivel de biodiversidad. Otro ejemplo es Sargassum, que crea esteras flotantes únicas de algas marinas en las aguas tropicales del Mar de los Sargazos que sirven como hábitat para muchas especies. Muchas algas pardas, como los miembros del orden Fucales, crecen comúnmente a lo largo de las costas rocosas. Algunos miembros de la clase, como las algas marinas, son utilizados por los humanos como alimento.

Se conocen entre 1.500 y 2.000 especies de algas pardas en todo el mundo. Algunas especies, como Ascophyllum nodosum, se han convertido en objeto de una extensa investigación por derecho propio debido a su importancia comercial. También tienen importancia ambiental a través de la fijación de carbono.

Las algas pardas pertenecen al grupo Heterokontophyta, un gran grupo de organismos eucariotas que se distinguen principalmente por tener cloroplastos rodeados por cuatro membranas, lo que sugiere un origen de una relación simbiótica entre un eucariota basal y otro organismo eucariota. La mayoría de las algas pardas contienen el pigmento fucoxantina, que es responsable del distintivo color marrón verdoso que les da su nombre. Las algas pardas son únicas entre los heterocontos en el desarrollo de formas multicelulares con tejidos diferenciados, pero se reproducen por medio de esporas flageladas y gametos que se parecen mucho a las células de otros heterocontos. Los estudios genéticos muestran que sus parientes más cercanos son las algas verde-amarillas.

Morfología

Las algas pardas existen en una amplia gama de tamaños y formas. Los miembros más pequeños del grupo crecen como pequeños mechones plumosos de células filiformes de no más de unos pocos centímetros (unas pocas pulgadas) de largo. Algunas especies tienen una etapa en su ciclo de vida que consta de solo unas pocas células, lo que hace que toda el alga sea microscópica. Otros grupos de algas pardas crecen a tamaños mucho más grandes. Las algas rocosas y las algas coriáceas son a menudo las algas más conspicuas en sus hábitats. Las algas marinas pueden variar en tamaño desde la palmera marina Postelsia de 60 centímetros de altura (2 pies) hasta la alga marina gigante Macrocystis pyrifera, que crece hasta más de 50 m (150 pies). de largo y es la más grande de todas las algas. En forma, las algas pardas van desde pequeñas costras o cojines hasta esteras frondosas que flotan libremente formadas por especies de Sargassum. Pueden consistir en delicadas hebras de células similares a fieltro, como en Ectocarpus, o en ramas aplanadas de 30 centímetros de largo (1 pie) que se asemejan a un abanico, como en Padina.

Independientemente de su tamaño o forma, dos características visibles distinguen a las Phaeophyceae de todas las demás algas. Primero, los miembros del grupo poseen un color característico que va desde un verde oliva hasta varios tonos de marrón. El tono particular depende de la cantidad de fucoxantina presente en el alga. En segundo lugar, todas las algas pardas son multicelulares. No se conocen especies que existan como células individuales o como colonias de células, y las algas pardas son el único grupo importante de algas marinas que no incluye tales formas. Sin embargo, esto puede ser el resultado de la clasificación más que una consecuencia de la evolución, ya que todos los grupos hipotéticos como los parientes más cercanos de los marrones incluyen formas unicelulares o coloniales. Pueden cambiar de color dependiendo de la salinidad, variando de rojizo a marrón.

Estructuras visibles

Dos ejemplares de Laminaria hyperborea, cada uno mostrando el rootlike Holdfast a la izquierda inferior, dividida hoja en la derecha superior, y un tallo stipe Conectando la hoja al Holdfast.

Cualquiera que sea su forma, el cuerpo de todas las algas pardas se denomina talo, lo que indica que carece del complejo xilema y floema de las plantas vasculares. Esto no significa que las algas pardas carezcan por completo de estructuras especializadas. Pero, debido a que algunos botánicos definen "verdadero" tallos, hojas y raíces por la presencia de estos tejidos, su ausencia en las algas pardas significa que las estructuras similares a tallos y hojas que se encuentran en algunos grupos de algas pardas deben describirse utilizando una terminología diferente. Aunque no todas las algas pardas son estructuralmente complejas, aquellas que lo son típicamente poseen una o más partes características.

Un retención es una estructura parecida a una raíz presente en la base del alga. Al igual que un sistema de raíces en las plantas, un amarre sirve para anclar el alga en su lugar en el sustrato donde crece, y así evita que el alga sea arrastrada por la corriente. A diferencia de un sistema de raíces, el soporte generalmente no sirve como el órgano principal para la absorción de agua, ni absorbe los nutrientes del sustrato. La apariencia física general del fijador difiere entre varias algas pardas y entre varios sustratos. Puede estar muy ramificado o puede tener una apariencia de copa. Por lo general, una sola alga tiene solo una sujeción, aunque algunas especies tienen más de un estípite que crece a partir de su sujeción.

Un estípite es un tallo o estructura similar a un tallo presente en un alga. Puede crecer como una estructura corta cerca de la base del alga (como en Laminaria), o puede convertirse en una estructura grande y compleja que se extiende por todo el cuerpo del alga (como en Sargassum i> o Macrocystis). En las algas pardas estructuralmente más diferenciadas (como Fucus), los tejidos dentro del estípite se dividen en tres capas o regiones distintas. Estas regiones incluyen una médula central, una corteza circundante y una epidermis externa, cada una de las cuales tiene un análogo en el tallo de una planta vascular. En algunas algas pardas, la región de la médula incluye un núcleo de células alargadas que se asemejan al floema de las plantas vasculares tanto en estructura como en función. En otros (como Nereocystis), el centro del estípite es hueco y está lleno de gas que sirve para mantener flotante esa parte del alga. El pie puede ser relativamente flexible y elástico en especies como Macrocystis pyrifera que crecen en corrientes fuertes, o puede ser más rígido en especies como Postelsia palmaeformis que están expuestas a la atmósfera en marea baja.

Muchas algas tienen una parte aplanada que puede parecerse a una hoja, y esto se denomina cuchilla, lámina o fronda. El nombre blade se aplica con mayor frecuencia a una sola estructura no dividida, mientras que fronda se puede aplicar a todo o la mayor parte de un cuerpo de alga que está aplanado, pero esta distinción no es universal. aplicado. El nombre lámina se refiere a esa porción de un alga estructuralmente diferenciada que se aplana. Puede ser una estructura única o dividida, y puede extenderse sobre una parte sustancial del alga. En rockweeds, por ejemplo, la lámina es un ala ancha de tejido que se extiende continuamente a ambos lados de una nervadura central ramificada. La nervadura central y la lámina juntas constituyen casi la totalidad de un rockweed, por lo que la lámina se extiende por todo el alga en lugar de existir como una porción localizada de ella.

Especies como Fucus vesiculosus producen numerosos gases pneumatocysts (vejigas del aire) para aumentar la flotabilidad.

En algunas algas pardas, hay una sola lámina u hoja, mientras que en otras puede haber muchas hojas separadas. Incluso en aquellas especies que inicialmente producen una sola hoja, la estructura puede desgarrarse con corrientes fuertes o como parte de la maduración para formar hojas adicionales. Estas hojas se pueden unir directamente al estípite, a un sujetador sin estípite presente, o puede haber una cámara de aire entre el estípite y la hoja. La superficie de la lámina o cuchilla puede ser lisa o arrugada; sus tejidos pueden ser delgados y flexibles o gruesos y correosos. En especies como Egregia menziesii, esta característica puede cambiar dependiendo de la turbulencia de las aguas en las que crece. En otras especies, la superficie de la hoja está recubierta de limo para desalentar la adherencia de epífitas o para disuadir a los herbívoros. Las hojas también son a menudo las partes del alga que soportan las estructuras reproductivas.

Los flotadores llenos de gas llamados neumatocistos proporcionan flotabilidad en muchas algas marinas y miembros de los Fucales. Estas estructuras similares a vejigas ocurren en o cerca de la lámina, de modo que se mantiene más cerca de la superficie del agua y, por lo tanto, recibe más luz para la fotosíntesis. Los neumatocistos suelen ser esféricos o elipsoidales, pero pueden variar en forma entre las diferentes especies. Especies como Nereocystis luetkeana y Pelagophycus porra tienen un solo neumatociste grande entre la parte superior del estípite y la base de las láminas. Por el contrario, el alga marina gigante Macrocystis pyrifera tiene muchas láminas a lo largo de su estípite, con un neumatocisto en la base de cada lámina donde se une al estípite principal. Las especies de Sargassum también tienen muchas láminas y neumatocistos, pero ambos tipos de estructuras se unen por separado al estípite mediante tallos cortos. En especies de Fucus, los neumatocistos se desarrollan dentro de la propia lámina, ya sea como vejigas esféricas discretas o como regiones alargadas llenas de gas que toman el contorno de la lámina en la que se desarrollan.

Crecimiento

Crecimiento Dictyota dichotoma ocurre en cada punta de la rana, donde se producen nuevas células.

Las algas pardas incluyen las algas marinas más grandes y de más rápido crecimiento. Las frondas de Macrocystis pueden crecer hasta 50 cm (20 in) por día, y los estípites pueden crecer 6 cm (2,4 in) en un solo día.

El crecimiento en la mayoría de las algas pardas ocurre en las puntas de las estructuras como resultado de divisiones en una sola célula apical o en una fila de tales células. Son organismos unicelulares. A medida que esta célula apical se divide, las nuevas células que produce se desarrollan en todos los tejidos del alga. Las ramificaciones y otras estructuras laterales aparecen cuando la célula apical se divide para producir dos nuevas células apicales. Sin embargo, algunos grupos (como Ectocarpus) crecen por una producción difusa y no localizada de nuevas células que pueden ocurrir en cualquier parte del talo.

Organización de tejidos

Los marrones más simples son filamentosos, es decir, sus células son alargadas y tienen tabiques transversales a lo ancho. Se ramifican ensanchándose en su punta y luego dividiendo el ensanchamiento.

Estos filamentos pueden ser haplostichous o polystichous, multiaxiales o monoaxiales formando o no un pseudoparénquima. Además de las frondas, existen las algas marinas parenquimáticas de gran tamaño con desarrollo y crecimiento tridimensional y diferentes tejidos (meristodermo, corteza y médula) que podrían considerarse árboles del mar. También están los Fucales y Dictyotales más pequeños que las algas pero aún parenquimáticos con el mismo tipo de tejidos distintos.

La pared celular consta de dos capas; la capa interna soporta la fuerza y consiste en celulosa; la capa de la pared exterior es principalmente algina y es gomosa cuando está húmeda, pero se vuelve dura y quebradiza cuando se seca. En concreto, la pared celular de las algas pardas está formada por varios componentes, siendo los alginatos y el fucano sulfatado sus ingredientes principales, hasta un 40% cada uno de ellos. La celulosa, un componente principal de la mayoría de las paredes celulares de las plantas, está presente en un porcentaje muy pequeño, hasta un 8%. Las vías de biosíntesis de la celulosa y el alginato parecen haber sido adquiridas de otros organismos a través de la transferencia de genes endosimbiótica y horizontal, respectivamente, mientras que los polisacáridos sulfatados son de origen ancestral. Específicamente, las celulosa sintasas parecen provenir del alga roja endosimbionte del ancestro fotosintético de las stramenopiles, y el ancestro de las algas pardas adquirió las enzimas clave para la biosíntesis de alginatos de una actinobacteria. La presencia y el control fino de la estructura del alginato en combinación con la celulosa que existía antes, le dio potencialmente a las algas pardas la capacidad de desarrollar organismos estructuralmente multicelulares complejos como las algas marinas.

Historia evolutiva

La evidencia genética y ultraestructural ubica a las Phaeophyceae entre los heterokonts (Stramenopiles), un gran conjunto de organismos que incluye tanto miembros fotosintéticos con plástidos (como las diatomeas) como grupos no fotosintéticos (como las redes de limo y agua). moldes). Aunque algunos parientes heterokont de las algas pardas carecen de plástidos en sus células, los científicos creen que esto es el resultado de la pérdida evolutiva de ese orgánulo en esos grupos en lugar de la adquisición independiente por parte de varios miembros fotosintéticos. Por lo tanto, se cree que todos los heterocontos descienden de un solo ancestro heterótrofo que se volvió fotosintético cuando adquirió plástidos a través de la endosimbiosis de otro eucariota unicelular.

Los parientes más cercanos de las algas pardas incluyen especies unicelulares y filamentosas, pero no se conocen especies unicelulares de algas pardas. Sin embargo, la mayoría de los científicos suponen que las Phaeophyceae evolucionaron a partir de ancestros unicelulares. La comparación de secuencias de ADN también sugiere que las algas pardas evolucionaron a partir de las filamentosas Phaeothamniophyceae, Xanthophyceae o Chrysophyceae hace entre 150 y 200 millones de años. En muchos sentidos, la evolución de las algas pardas es paralela a la de las algas verdes y las algas rojas, ya que los tres grupos poseen especies multicelulares complejas con una alternancia de generaciones. El análisis de las secuencias de ARNr 5S revela distancias evolutivas mucho más pequeñas entre los géneros de algas pardas que entre los géneros de algas rojas o verdes, lo que sugiere que las algas pardas se han diversificado mucho más recientemente que los otros dos grupos.

Fósiles

La aparición de Phaeophyceae como fósil es rara debido a su naturaleza generalmente de cuerpo blando, y los científicos continúan debatiendo la identificación de algunos hallazgos. Parte del problema con la identificación radica en la evolución convergente de morfologías entre muchas algas pardas y rojas. La mayoría de los fósiles de algas de tejidos blandos conservan solo un contorno aplanado, sin las características microscópicas que permiten distinguir de forma fiable los principales grupos de algas multicelulares. Entre las algas pardas, solo las especies del género Padina depositan cantidades significativas de minerales en o alrededor de sus paredes celulares. Otros grupos de algas, como las algas rojas y las algas verdes, tienen varios miembros calcáreos. Debido a esto, es más probable que dejen evidencia en el registro fósil que los cuerpos blandos de la mayoría de las algas pardas y, con mayor frecuencia, se pueden clasificar con precisión.

Se conocen fósiles comparables en morfología a las algas pardas de estratos tan antiguos como el Ordovícico superior, pero la afinidad taxonómica de estos fósiles de impresión está lejos de ser cierta. Desde entonces, se han descartado las afirmaciones de que los primeros fósiles de Ediacara son algas pardas. Si bien se han descrito muchos fósiles carbonosos del Precámbrico, generalmente se conservan como contornos aplanados o fragmentos que miden solo milímetros de largo. Debido a que estos fósiles carecen de características de diagnóstico para la identificación incluso en el nivel más alto, se asignan a taxones de forma fósil de acuerdo con su forma y otras características morfológicas generales. Varios fósiles del Devónico denominados fucoides, por su parecido en contorno con especies del género Fucus, han demostrado ser inorgánicos en lugar de fósiles verdaderos. El megafósil Prototaxites del Devónico, que consiste en masas de filamentos agrupados en ejes similares a troncos, se ha considerado una posible alga parda. Sin embargo, la investigación moderna favorece la reinterpretación de este fósil como un hongo terrestre o un organismo similar a un hongo. Del mismo modo, el fósil Protosalvinia alguna vez se consideró una posible alga parda, pero ahora se cree que es una planta terrestre primitiva.

Varios fósiles paleozoicos se han clasificado tentativamente con las algas pardas, aunque la mayoría también se han comparado con especies conocidas de algas rojas. Phascolophyllaphycus posee numerosas láminas alargadas e infladas unidas a un estípite. Es el fósil de alga más abundante encontrado en una colección hecha de estratos carboníferos en Illinois. Cada hoja hueca tiene hasta ocho neumatocistos en su base, y los estípites parecen haber sido huecos e inflados también. Esta combinación de características es similar a ciertos géneros modernos del orden Laminariales (kelps). Varios fósiles de Drydenia y un único espécimen de Hungerfordia del Devónico superior de Nueva York también se han comparado con algas pardas y rojas. Los fósiles de Drydenia consisten en una cuchilla elíptica unida a un sujetador filamentoso ramificado, similar a algunas especies de Laminaria, Porphyra o Gigartina . El único espécimen conocido de Hungerfordia se ramifica dicotómicamente en lóbulos y se asemeja a géneros como Chondrus y Fucus o Dictyota.

Los primeros fósiles conocidos que se pueden asignar de manera confiable a las Phaeophyceae provienen de depósitos de diatomeas del Mioceno de la Formación Monterey en California. Se han encontrado varias macroalgas marrones de cuerpo blando, como Julescraneia.

Clasificación

Filogenia

Basado en el trabajo de Silberfeld, Rousseau & de Reviers 2014.

Taxonomía

Esta es una lista de los órdenes de la clase Phaeophyceae:

• Clase Phaeophyceae Hansgirg 1886 [Fucophyceae; Melanophycidae Rabenhorst 1863 stat. nov. Cavalier-Smith 2006]
  • Subclase Discosporangiophycidae Silberfeld, Rousseau " Reviers 2014
    • Orden Discosporangiales Schmidt 1937 emend. Kawai et al. 2007
      • Familia Choristocarpaceae Kjellman 1891
      • Family Discosporangiaceae Schmidt 1937
  • Subclase Ishigeophycidae Silberfeld, Rousseau " Reviers 2014
    • Orden Ishigeales Cho & Boo 2004
      • Familia Ishigeaceae Okamura 1935
      • Familia Petrodermataceae Silberfeld, Rousseau " Reviers 2014
  • Subclase Dictyotophycidae Silberfeld, Rousseau " Reviers 2014
    • Orden Dictyotales Bory de Saint-Vincent 1828 ex Phillips et al.
      • Family Dictyotaceae Lamouroux ex Dumortier 1822 [Scoresbyellaceae Womersley 1987; Dictyopsidaceae]
    • Orden onslowiales Draisma " Prud’homme van Reine 2008
      • Family Onslowiaceae Draisma " Prud’homme van Reine 2001
    • Orden Sphacelariales Migula 1909
      • Family Cladostephaceae Oltmanns 1922
      • Familia Lithodermataceae Hauck 1883
      • Family Phaeostrophiaceae Kawai y otros 2005
      • Family Sphacelariaceae Decaisne 1842
      • Familia Sphacelodermaceae Draisma, Prud’homme " Kawai 2010
      • Familia Stypocaulaceae Oltmanns 1922
    • Orden Syringodermatales Henry 1984
      • Family Syringodermataceae Henry 1984
  • Subclase Fucophycidae Cavalier-Smith 1986
    • Orden Ascoseirales Petrov1964 emend. Moe " Henry 1982
      • Familia Ascoseiraceae Skottsberg 1907
    • Orden Asterocladales T.Silberfeld et al. 2011
      • Familia Asterocladaceae Silberfeld et al. 2011
    • Orden Desmarestiales Setchell & Gardner 1925
      • Family Arthrocladiaceae Chauvin 1842
      • Family Desmarestiaceae Kjellman 1880
    • Orden Ectocarpales Bessey 1907 emend. Rousseau " Reviers 1999a [Chordariales Setchell & Gardner 1925; Dictyosiphonales Setchell & Gardner 1925; Scytosiphonales Feldmann 1949]
      • Family Acinetosporaceae Hamel ex Feldmann 1937 [Pylaiellaceae; Pilayellaceae]
      • Family Adenocystaceae Rousseau et al. 2000 emend. Silberfeld et al. 2011 [Chordariopsidaceae]
      • Familia Chordariaceae Greville 1830 emend. Peters " Ramírez 2001 [Myrionemataceae]
      • Family Ectocarpaceae Agardh 1828 emend. Silberfeld et al. 2011
      • Familia Petrospongiaceae Racault et al. 2009
      • Family Scytosiphonaceae Ardissone & Straforello 1877 [Chnoosporaceae Setchell & Gardner 1925]
    • Orden Fucales Bory de Saint-Vincent 1827 [Noteos] Womersley 1987; Durvillaeales Petrov 1965]
      • Family Bifurcariopsidaceae Cho et al. 2006
      • Family Durvillaeaceae De Toni 1891
      • Family Fucaceae Adanson 1763
      • Familia Himanthaliaceae De Toni 1891
      • Family Hormosiraceae Fritsch 1945
      • Familia Notheiaceae Schmidt 1938
      • Familia Sargassaceae Kützing 1843 [Cystoseiraceae De Toni 1891]
      • Family Seirococcaceae Nizamuddin 1987
      • Familia Xiphoraceae Cho et al. 2006
    • Orden Laminariales Migula 1909 [Phaeosiphoniellales Silberfeld, Rousseau " Reviers 2014 ord. nov. prop.]
      • Familia Agaraceae Postels & Ruprecht 1840 [Costariaceae]
      • Familia Akkesiphycaceae Kawai ' Sasaki 2000
      • Familia Alariaceae Setchell & Gardner 1925
      • Family Aureophycaceae Kawai " Ridgway 2013
      • Familia Chordaceae Dumortier 1822
      • Family Laminariaceae Bory de Saint-Vincent 1827 [Arthrothamnaceae Petrov 1974]
      • Family Lessoniaceae Setchell & Gardner 1925
      • Family Pseudochordaceae Kawai " Kurogi 1985
    • Orden Nemodermatales Parente et al. 2008
      • Familia Nemodermataceae Kuckuck ex Feldmann 1937
    • Orden Phaeosiphoniellales Silberfeld, Rousseau " Reviers 2014
      • Familia Phaeosiphoniellaceae Phillips et al. 2008
    • Orden Ralfsiales Nakamura ex Lim ' Kawai 2007
      • Family Mesosporaceae Tanaka " Chihara 1982
      • Familia Neoralfsiaceae Lim ' Kawai 2007
      • Family Ralfsiaceae Farlow 1881 [Heterochordariaceae Setchell & Gardner 1925]
    • Orden Scytothamnales Peters " Clayton 1998 emend. Silberfeld et al. 2011
      • Family Asteronemataceae Silberfeld et al. 2011
      • Familia Bachelotiaceae Silberfeld et al. 2011
      • Family Splachnidiaceae Mitchell " Whitting 1892 [Scytothamnaceae Womersley 1987]
    • Order Sporochnales Sauvageau 1926
      • Family Sporochnaceae Greville 1830
    • Orden Tilopteridales Bessey 1907 emend. Phillips y otros. 2008 [Cutleriales Bessey 1907]
      • Familia Cutleriaceae Griffith " Henfrey 1856
      • Familia Halosiphonaceae Kawai ' Sasaki 2000
      • Familia Phyllariaceae Tilden 1935
      • Family Stschapoviaceae Kawai 2004
      • Familia Tilopteridaceae Kjellman 1890

El ciclo de vida de una especie representativa Laminaria. Más Brown Algae sigue esta forma de reproducción sexual.

Un acercamiento del concepto de Fucus, mostrando a los jugadores que se reúnen para formar un zygote fertilizado.

Ciclo de vida

La mayoría de las algas pardas, a excepción de las Fucales, realizan la reproducción sexual a través de la meiosis esporica. Entre generaciones, las algas pasan por fases separadas de esporofito (diploide) y gametofito (haploide). La etapa de esporofito es a menudo la más visible de las dos, aunque algunas especies de algas pardas tienen fases diploides y haploides similares. Las formas flotantes de algas pardas a menudo no se reproducen sexualmente hasta que se adhieren al sustrato. La generación haploide consta de gametofitos masculinos y femeninos. La fertilización de los óvulos varía entre las especies de algas pardas y puede ser isógama, oógama o anisógama. La fertilización puede tener lugar en el agua con óvulos y espermatozoides móviles, o dentro del propio oogonio.

Ciertas especies de algas pardas también pueden reproducirse asexualmente mediante la producción de zoosporas diploides móviles. Estas zoosporas se forman en esporangios pluriloculares y pueden madurar en la fase de esporofito inmediatamente.

En una especie representativa Laminaria, hay una generación diploide conspicua y generaciones haploides más pequeñas. La meiosis tiene lugar dentro de varios esporangios uniloculares a lo largo del limbo de las algas, cada uno formando zoosporas masculinas o femeninas haploides. Luego, las esporas se liberan de los esporangios y crecen para formar gametofitos masculinos y femeninos. El gametofito femenino produce un óvulo en el oogonio y el gametofito masculino libera espermatozoides móviles que fertilizan el óvulo. El cigoto fertilizado luego crece hasta convertirse en el esporofito diploide maduro.

En el orden Fucales, la reproducción sexual es oógama y el diploide maduro es la única forma para cada generación. Los gametos se forman en conceptáculos especializados que se encuentran dispersos en ambas superficies del receptáculo, la parte exterior de las láminas de la planta madre. Los óvulos y los espermatozoides móviles se liberan de sacos separados dentro de los conceptáculos de las algas progenitoras, combinándose en el agua para completar la fertilización. El cigoto fertilizado se asienta sobre una superficie y luego se diferencia en un talo frondoso y un soporte similar a un dedo. La luz regula la diferenciación del cigoto en cuchilla y sujeción.

Saccharina latissima en una playa.

Ecología

Las algas pardas se han adaptado a una amplia variedad de nichos ecológicos marinos, incluida la zona de salpicadura de marea, las piscinas rocosas, toda la zona intermareal y las aguas cercanas a la costa relativamente profundas. Son un componente importante de algunos ecosistemas de agua salobre y han colonizado agua dulce en un máximo de seis ocasiones conocidas. Un gran número de Phaeophyceae son intermareales o del litoral superior, y son predominantemente organismos de aguas frías y frescas que se benefician de los nutrientes de las corrientes de agua fría que brotan y las afluencias desde la tierra; Sargassum siendo una excepción prominente a esta generalización.

Las algas pardas que crecen en aguas salobres son casi exclusivamente asexuales.

Química

Las algas pardas tienen un valor de δ13C en el rango de −30,0‰ a −10,5‰, en contraste con las algas rojas y verdes. Esto refleja sus diferentes vías metabólicas.

Tienen paredes de celulosa con ácido algínico y también contienen el polisacárido fucoidan en las secciones amorfas de sus paredes celulares. Algunas especies (de Padina) se calcifican con agujas de aragonito.

Además de alginatos, fucoidan y celulosa, la composición de carbohidratos de las algas pardas consiste en manitol, laminarina y glucano.

El sistema fotosintético de las algas pardas está formado por un complejo P700 que contiene clorofila a. Sus plástidos también contienen clorofila c y carotenoides (el más extendido de ellos es la fucoxantina).

Las algas pardas producen un tipo específico de tanino llamado florotaninos en cantidades más altas que las algas rojas.

Importancia y usos

Las algas pardas incluyen varias algas comestibles. Todas las algas pardas contienen ácido algínico (alginato) en sus paredes celulares, que se extrae comercialmente y se usa como agente espesante industrial en alimentos y para otros usos. Uno de estos productos se utiliza en baterías de iones de litio. El ácido algínico se utiliza como componente estable del ánodo de una batería. Este polisacárido es un componente importante de las algas pardas y no se encuentra en las plantas terrestres.

El ácido algínico también se puede utilizar en acuicultura. Por ejemplo, el ácido algínico mejora el sistema inmunológico de la trucha arcoíris. Los peces más jóvenes tienen más probabilidades de sobrevivir cuando se les da una dieta con ácido algínico.

Las algas pardas, incluidos los lechos de algas marinas, también fijan anualmente una parte importante del dióxido de carbono de la Tierra a través de la fotosíntesis. Además, pueden almacenar una gran cantidad de dióxido de carbono que nos puede ayudar en la lucha contra el cambio climático. Se ha demostrado que el sargacromanol G, un extracto de Sargassum siliquastrum, tiene efectos antiinflamatorios.

Algas Pardas Comestibles