Sejarah Ficología, bidang pengajian dan contoh penyiasatan



The fiksyen atau algologi adalah disiplin saintifik yang mengkaji alga, dengan tumpuan terutamanya pada kajian mekanisme fotosintesis, pengeluaran toksin, produk industri dan sistematik.

Ganggang adalah kumpulan poliphyletic (tanpa nenek moyang) dari organisma fotosintesis dengan kehadiran di dinding sel. Kumpulan ini termasuk individu uniselular (cyanobacteria atau alga biru-hijau) dan sebagai individu multiselular. Begitu juga, kedua-dua prokariotik dan sel eukariotik dimasukkan.

Fikologi ini bermula di Greece kuno, dengan karya Theophrastus dan Dioscorides. Untuk masa yang lama, alga dianggap tumbuh-tumbuhan, jadi ia dikaji terutamanya oleh ahli botani.

Linnaeus adalah yang pertama menggunakan nama alga untuk menentukan kumpulan organisma ini, walaupun ia juga termasuk beberapa bryophytes. Walau bagaimanapun, pada abad kesembilan belas apabila fiksyen ditubuhkan sebagai disiplin, kerana struktur alga lebih dikenali.

Selama bertahun-tahun, ahli fikologi yang hebat, seperti Stackhouse, Lamouroux dan Kützing, membuat sumbangan penting dalam biologi dan klasifikasi alga. Karya-karyanya didasarkan terutamanya pada kajian anatomi dan kitaran hidup organisme ini.

Antara bidang kajian penyelidikan fikologi termasuk "pasang merah", yang disebabkan oleh pertumbuhan mikroalga yang eksponen. Organisme ini menghasilkan toksin yang racun ikan dan kerang-kerangan, yang secara negatif mempengaruhi industri perikanan dan kesihatan awam.

Indeks

  • 1 Sejarah
    • 1.1 Yunani Purba hingga akhir abad ke-18
    • 1.2 Dari 1800 hingga 1880
    • 1.3 Dari 1880 hingga awal 50-an abad ke-20
    • 1.4 fasa moden
  • 2 Bidang pengajian
  • 3 Contoh Penyiasatan Terbaru
    • 3.1 Mekanisme fotosintesis
    • 3.2 Ficotoxins
    • 3.3 Biofuels
    • 3.4 Logam berat
    • 3.5 Sistematik
  • 4 Rujukan

Sejarah

Tamadun manusia pantai membangunkan hubungan penting dengan alga. Mapuches, di Chile, termasuk alga dalam simbol mitos mereka. Bagi mereka, orang Cina adalah orang pertama yang meninggalkan rujukan bertulis tentang organisma ini.

Ficologi atau algologi, sebagai sains, berasal dari budaya Barat dan perkembangannya dikaitkan dengan sejarah botani. Kita dapat mengenali empat fasa dalam evolusi sejarahnya.

Yunani purba sehingga akhir abad ke-18

Yang pertama menggunakan istilah ini phykos (tumbuhan marin) untuk merujuk kepada alga adalah Yunani Theophrastus dan Dioscorides. Seterusnya, dari nama Greek ini berasal istilah Rom Fucus, digunakan untuk menamakan organisma ini.

Semasa abad keenam belas dan ketujuh belas tidak banyak kajian dalam bidang fiksyen. Ahli botani Czech Von Zalusian (1592) termasuk alga dengan kulat, tumbuh-tumbuhan lichens dan laut dalam kumpulan Musci. Von Zakusian menganggap kumpulan-kumpulan ini sebagai "Ruda et Confusa" (sukar dan mengelirukan), kerana kesukaran mengklasifikasikannya.

Ahli botani lain yang membuat sumbangan pada awal fiksyen ialah Gaspar Bauhin, dalam karyanya Botanical Prodromus theatri (1620). Pengarang mengelaskan kumpulan tumbuhan yang berlainan, seperti lumut dan ekor kuda, sebagai alga (Equisetum).

Pada tahun 1711, Perancis Ferchault de Reaumur menggambarkan struktur seksual spesies rumpai laut. Ini merupakan sumbangan penting kepada algologi, walaupun ahli botani seperti Samuel Gottlieb terus percaya bahawa alga yang dihasilkan semula oleh partenogenesis.

Linnaeus termasuk alga dalam kriptogram (tumbuhan tanpa biji), dalam sistem klasifikasi seksual mereka (1735). Selepas itu, pada tahun 1753, beliau menyifatkan genre tersebut Fucus, dan di sana kumpulan itu mula mempunyai definisi yang lebih baik.

Dari tahun 1800 hingga 1880

Penggunaan mikroskop optik yang lebih baik menghasilkan kemajuan besar dalam fiksyen. Ia adalah dalam tempoh ini bahawa kebanyakan kumpulan utama alga, seperti yang diketahui pada hari ini, telah ditakrifkan.

Yang pertama menunjukkan dengan jelas seksualiti alga ialah Swiss Pierre Vaucher dalam karyanya Histoire des conferves de'eau douce (1803). Dari kerja ini, alga diiktiraf sebagai kumpulan dan algologi mula menggabungkan.

Adalah dianggap bahawa orang Inggeris John Stackhouse mengubah fiksyen menjadi disiplin saintifik. Pada tahun 1801, Stackhouse mengkaji zigot percambahan spesis Fucus dan menentukan bahawa mereka tergolong dalam genre yang berbeza.

Selepas itu, ahli botani Perancis Jean Lamouroux mencadangkan sistem klasifikasi untuk alga pada tahun 1813. Dalam karya-karyanya, beliau menggambarkan sebilangan besar spesies dan menentukan tiga kumpulan besar (alga merah, coklat dan hijau).

Antara ahli ficologi yang hebat pada masa itu, C.A. Sweden Agardh dan anak lelakinya J.G. Agardh, yang mengkaji morfologi alga. J.G. Agardh mencadangkan klasifikasi alga laut berdasarkan ciri-ciri anatomi mereka.

Ahli algologi lain ialah Jerman Friedrich Kützing, yang menerbitkan banyak karya fiksyen di mana beliau menerangkan pelbagai spesies. Dalam penyelidikannya, beliau terutamanya mengambil kira anatomi organisma ini.

Dari 1880 hingga awal 50-an abad ke-20

Untuk kebanyakan tempoh ini, fikologi dianggap sebagai cabang botani dan alga yang dimasukkan ke dalam bahagian Thallophyta (Plantae). Kajian tentang kitaran hidup pelbagai spesies juga dijalankan, yang membolehkan untuk membatasi lebih jelas kumpulan-kumpulan yang berbeza.

Ahli fikologi Itali Giovanni de Toni bekerja selama 35 tahun dalam karyanya Sillete Algarin, yang telah diterbitkan pada tahun 1924. Dalam karya ini semua pengetahuan mengenai sistematika alga yang selama ini telah dikumpulkan.

Di samping itu, fikologi laut dilahirkan, yang mengkhusus dalam kajian alga yang terdapat di laut dan lautan. Dalam tempoh ini, ekspedisi bermula di pantai yang berbeza di dunia untuk mengklasifikasikan organisma ini.

Fasa moden

Pada 50-an (abad ke-20) terdapat kemajuan besar dalam fiksyen, berkat perkembangan mikroskop elektron pengimbasan dan penghantaran. Ini dibenarkan untuk mengkaji aspek-aspek fisiologi, biologi sel dan ekologi kumpulan alga yang berlainan.

Pada tahun 70-an, pendekatan fiksyen sistematik berubah, disebabkan oleh penggunaan teknik molekul. Telah ditentukan bahawa alga adalah kumpulan polyphyletic (mereka tidak berkongsi nenek moyang). Oleh itu, cyanobacteria terletak di dalam bakteria dan kumpulan alga lain dalam Kingdom Protista.

Pada masa ini, fiksyen adalah disiplin yang mantap dan terdapat banyak penyelidik dalam bidang pengajian mereka yang berlainan.

Bidang pengajian

Ficologi adalah disiplin yang didedikasikan untuk kajian alga. Ia bukan sahaja dirujuk kepada kategori taksonomi (kerana asalnya kumpulan ini), tetapi ia masih digunakan untuk tujuan praktikal.

Dalam alga, kedua-dua prokariotik dan sel eukariotik dijumpai, kebanyakannya melakukan fotosintesis. Dalam kumpulan eukariota, alga adalah talofitas (tumbuh-tumbuhan dengan talo) yang pigmen fotosintetik utama adalah klorofil a.

Fikologi mengkaji ciri-ciri morfologi dan anatomi kumpulan alga yang berlainan. Di samping itu, ia meneliti penyelidikan mengenai proses evolusi organisma ini, termasuk pelbagai aspek seperti evolusi kloroplas dan mekanisme fotosintesis.

Dalam bidang fisiologi dan biokimia, pakar fikologi telah mendedikasikan diri mereka untuk mengkaji "pasang merah" yang dipanggil. Ini merujuk kepada pertumbuhan eksponensial mikroalgae tertentu yang menghasilkan phycotoxins, yang merupakan organisma toksik bagi fauna dan manusia marin.

Dalam algologi, pengetahuan tentang peranan alga dalam ekosistem di mana mereka dijumpai dipertimbangkan. Topik ini sangat penting untuk sains, kerana organisma ini adalah pengeluar oksigen utama di planet ini.

Sebaliknya, alga berguna untuk manusia sebagai makanan dan sebagai asas untuk pengeluaran produk perindustrian. Oleh itu, ficología juga mengkaji spesies yang berpotensi berguna, serta bentuk penggunaan alga yang lebih efisien.

Contoh Penyiasatan Terbaru

Ficologi sebagai disiplin merangkumi beberapa bidang yang menarik minat para penyelidik. Pada masa ini, yang berkaitan dengan fisiologinya, pengeluaran toksin, produk industri dan sistematik menonjol.

Mekanisme fotosintesis

Telah dicadangkan bahawa kloroplas alga berkembang dari sianobakteria endosymbiotik. Penyelidikan dalam bidang ini memberi tumpuan kepada mekanisme pengangkutan maklumat yang mengawal pembahagian dan metabolisme kloroplas.

Pada tahun 2017, satu kajian telah dijalankan ke atas cyanobacteria dan kumpulan alga lain. Menerusi ini, mekanisme penggunaan oksigen diselidiki, kerana kelebihan unsur ini dapat menyebabkan kerusakan oksidatif di dalam sel.

Hasil kajian menunjukkan bahawa enzim diaktifkan dalam cyanobacteria yang melindungi sel dari intensiti cahaya tinggi. Dalam strategi spesis biokimia yang lain diperhatikan bahawa menjadikan sel-sel tidak sensitif kepada O lebihan2.

Ficotoxins

Pengeluaran phycotoxins boleh menghasilkan apa yang dipanggil "pasang merah", yang menghasilkan kesan ekologi dan ekonomi yang besar. Inilah sebab mengapa fiksyen memberi tumpuan kepada kajian sebatian ini.

Pelbagai penyiasatan telah dijalankan untuk menentukan bagaimana fisiotoxin bertindak dalam organisma yang berlainan, termasuk manusia. Pada tahun 2018, para penyelidik Sepanyol melakukan kajian terhadap toksin yang dihasilkan oleh mikroalga dan mekanisme tindakan dan gejala yang dihasilkannya pada manusia.

Biofuels

Fiksyen, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, telah menumpukan perhatian kepada bidang biofuel. Banyak penyelidikan sedang dilakukan terhadap aspek biologi dan penerapan alga yang boleh dieksploitasikan.

Kajian terhadap perspektif mengenai penggunaan alga sebagai biofuel (dilaksanakan pada tahun 2017) menunjukkan bahawa cabaran utama dalam bidang teknologi. Terutamanya, mereka tertumpu pada pencapaian pengeluaran biomas yang tinggi, serta mencapai keadaan yang mencukupi.

Logam berat

Sesetengah genera alga seperti Cladophora (alga hijau) dan Fucus (alga merah) adalah toleran kepada logam berat. Dalam pengertian ini, kajian sedang dijalankan untuk menentukan jumlah logam yang boleh dimakan oleh organisma ini.

Berdasarkan maklumat yang diperoleh, model simulasi telah ditubuhkan pada tingkah laku pencemaran logam berat di dalam badan air.

Sistematik

Fikologi telah memberi perhatian yang besar kepada kajian sistematik alga. Bidang ini menumpukan perhatian terutamanya untuk mengkaji hubungan alga antara satu sama lain dan kesannya terhadap organisma lain.

Dalam pengertian ini, teknik molekul sangat penting untuk menentukan hubungan antara organisma ini.

Baru-baru ini, alga glasial Greenland, yang terletak dalam kumpulan Chlorophytas (alga hijau) telah dipelajari. Telah dibuktikan bahawa ini adalah alga yang paling berkaitan dengan tumbuh-tumbuhan dan bahawa ekologi mereka dapat membantu untuk lebih memahami penjajahan tumbuhan persekitaran daratan.

Rujukan

  1. Chapman RL, MA Buchheim, CF Delwiche, T Friedl, VAR Huss, KG Karol, Lewis, J Manhart, RM McCourt, JL Olsen dan DA Waters (1998) Molekul Sistematik daripada Green Algae. pp 508-540. In: Soltis DE, PS Soltis dan JJ Doyle (eds) Sistematik Molekul Tumbuhan II. Springer, Boston, MA. 585 p.
  2. Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites y A Cabado (2018) Phycotoxins dalam kerang laut: asal, kejadian dan kesan pada manusia. Mar. Dadah 16: 1-26.
  3. Lee RE (2018) Edisi Kelima. Press University Cambrige. New York, Amerika Syarikat. 535 p.
  4. Norton TA, M Melkonian dan RA Andersen (1996) Keanekaragaman hayati Algal. Phycology 35: 308-326.
  5. Selatan GR dan A Whittick (1987) Pengenalan kepada Phycology. Penerbitan Ilmiah Blackwell. Oxford, UK. 343 p.