Algen

Algen

Algen vertegenwoordigen een grote groep van verschillende organismen uit verschillende fylogenetische groepen, die vele taxonomische afdelingen vertegenwoordigen. Oftewel, er bestaan heel veel verschillende soorten algen.

Algen zijn aquatisch. Ze komen wereldwijd verspreid voor in de zee, in zoet water en in vochtige situaties op het land. De meeste zijn microscopisch klein, maar sommige zijn vrij groot, zoals mariene zeewieren die meer dan 50 m lang kunnen worden.

Bijna alle algen zijn eukaryoten en voeren fotosynthese uit binnen chloroplasten. De exacte aard van de chloroplasten verschilt tussen de verschillende soorten algen. Over het algemeen worden algen dan ook als plantachtig aangeduid. 

Maar verder hebben ze geen echte wortels, stengels, bladeren en vaatweefsel. De voortplanting is ongecompliceerd en verder gaan ze heel efficient met CO₂ om. 

Sommige planten die voor aquascapes worden gebruikt zijn ook aquatisch. Maar de meeste planten zijn moerasplanten, die in de natuur ten dele of tijdelijk onder water komen te staan.

Algen hebben dus wat streepjes voor ten aanzien van de planten die we graag in een beplante aquascape zien.

Al vroeg in de geschiedenis van het leven veranderden algen de atmosfeer van de planeet door zuurstof te produceren, waardoor de weg werd vrijgemaakt voor de evolutie van eukaryote organismen. In een tijdperk waarin het verbruik van fossiele brandstoffen een belangrijk punt van zorg is, beseffen maar weinig mensen dat de olie die we momenteel winnen grotendeels afkomstig is van afzettingen van mariene algen uit het Krijt. Van de oudheid naar het heden, de algen blijven belangrijker dan de meeste mensen beseffen. Tegenwoordig is de productie van zuurstof door algen (ca. 50% van alle zuurstofproductie) een andere reden om te zeggen "ons leven hangt af van algen". Liefhebbers van zeevruchten zouden de algen moeten bedanken, want algen zijn de primaire producenten waarvan aquatische ecosystemen afhankelijk zijn. Bedankt zou moeten komen van iedereen die vegetariërs of alleseters zijn, omdat alle landplanten afkomstig zijn van een zoetwaterklasse van groene algen en alle landdieren - inclusief de koeien die vleesliefhebbers de steaks leveren, zijn direct of indirect afhankelijk van landplanten voor voedsel en vaak ook voor beschutting. Terwijl we de olieafzettingen van de oude algen opgebruiken, wenden we ons tot de moderne algen voor hulp. Gezien de fotosynthetische capaciteiten van de algen, zijn ze een van de belangrijkste aandachtspunten voor duurzame biobrandstofproductie en CO2-consumptie. Ten slotte, de algen die ons de lucht geven die we inademen, het voedsel dat we eten en de brandstof voor onze auto's (verleden en misschien , toekomst), zijn ook een bron van actieve farmaceutische verbindingen die kunnen worden gebruikt tegen medicijnresistente bacteriestammen, virussen (waaronder Herpes Simplex en AIDS) en kankers. Rozen zijn mooi en eiken zijn indrukwekkend, maar geen enkele andere groep "planten" heeft zo lang en zo veel gedaan als de algen.

De meeste mensen zijn zich helemaal niet bewust van het belang van algen. Dit gebrek aan waardering voor 's werelds belangrijkste planten is niet verwonderlijk, althans onder Engelssprekende bevolkingsgroepen. Overweeg de algemene namen die voor de algen worden gebruikt: vijverschuim, zeewier en zelfs kikkerspeeksel! Inderdaad, veel mensen ervaren algen alleen in "slechte situaties", zoals een groot probleem in plaatselijke meren, vispoelen of zelfs persoonlijke zwembaden, of als met insecten bedekt zeewier op het strand of als verontreinigingen in tropische vissentanks, of erger nog, als rode vloed die onze zeevruchten en/of ons vergiftigt. Misschien is het geen wonder dat meer mensen nooit, maar dan ook nooit een cursus fycologie hebben gevolgd om de planten te begrijpen waarvan hun leven volledig afhangt. Dit artikel zal, naar men hoopt, dienen als een mini-cursus fysiologie die net genoeg achtergrondinformatie zal geven om de lezer die zeer weinig weet over algen een basale appreciatie te geven van wat ze zijn en hoe enorm de variatie in grootte, leefgebied en "levensstijl" tussen algen is. Dus wanneer men de toenemende massa artikelen tegenkomt over algen en biobrandstoffen of algen en koolstofafvang, enz., zal er een context zijn om te begrijpen welke algen worden voorgesteld om welke functies te doen.

Niemand begint een overzichtsartikel over een belangrijk onderwerp graag met controverse en ik zal controverse vermijden door uit te leggen dat ik het woord "planten" tussen aanhalingstekens in de titel heb geplaatst om controverse te vermijden of op zijn minst te minimaliseren. Sommige mensen zouden (sterk) beweren dat 'planten' alleen de landplanten zijn die we allemaal gewoonlijk als planten beschouwen (de bryofyten - mossen, levermossen en hoornmossen, pteridofyten - varens en bondgenoten van varens, gymnospermen - coniferen en hun verwanten, en angiospermen - de bloeiende planten). planten). Anderen zouden zeggen dat m oleculair bewijs al vroeg aantoont dat de groenalgen (d.w.z. de Chlorophyta) en de landplanten planten zijn, maar andere algen niet. ) zijn ook 'planten'. Maar om de term 'planten' verder uit te breiden, buiten de landplanten, groene algen en rode algen, kan voor sommigen erg verontrustend (gruwelijk) zijn. De veroorzaakte ergernis zou zijn hoogtepunt kunnen bereiken door de blauwgroene algenplanten te noemen - in feite is er zelfs controverse over het feit dat ze blauwgroene algen worden genoemd in plaats van cyanobacteriën (ondanks het feit dat de eerste term kleurrijker is). Nou, controverses woeden vaak simpelweg omdat mensen verschillende definities van termen accepteren (en eigenlijk helemaal geen basis hebben voor ruzie buiten de definities om). Om zelfs maar een zweem van controverse te vermijden, is de werkdefinitie van "planten" voor dit artikel als volgt: organismen die chlorofyl a bevatten en zuurstofproducerende fotosynthese uitvoeren (en hun kleurloze naaste verwanten [Astasia wordt bijvoorbeeld beschouwd als een kleurloze Euglena die geen heeft langer chloroplasten]). Met deze definitie kunnen de blauw-groene algen echte cyanobacteriën blijven, maar we kunnen ze planten noemen. En we hoeven niet te zeggen dat de prachtige, gigantische, plantachtige kelpen geen planten zijn. Het is duidelijk dat degenen die zich niet aan deze werkdefinitie van "planten" kunnen houden, in hun eigen geschriften gewoon de definitie kunnen gebruiken die ze verkiezen, en vergeef me dat ik "planten" gebruik als een handige term voor dit artikel.

Je kunt één alg hebben, of twee of meer algen, maar je kunt nooit "algen" hebben (tenzij je in het Spaans of Portugees schrijft). Ondanks het feit dat het herkennen van "alg" in het enkelvoud en "algen" in het meervoud vrij eenvoudig lijkt, hoef je alleen maar naar de radio te luisteren of naar universitaire lezingen of de kranten te lezen om te beseffen dat het zien of horen van uitdrukkingen als "Algen is een belangrijke bron van biobrandstoffen. ” zijn waarschijnlijk hier om te blijven.

In de Engelse taal omvatten de gebruikelijke termen voor algen "pondscum", "seaweeds", "rockweed", "bladder wrack", "sea wrack" en zelfs "frog speeksel". Evenzo, aangezien de meeste mensen op geen enkel niveau van hun onderwijsgeschiedenis over algen leren, kan het bewustzijn van de algen voortkomen uit in wezen slechte situaties, zoals nieuwsfragmenten over giftige rode getijden en vergiftiging door schaaldieren, over massa's groen zeewier die Olympische zeilevenementen in China bedreigen, of over algenproblemen in hun eigen zwembad. Als je hoort of leest dat de lokale vissterfte in het stadsmeer werd veroorzaakt door een enorme algenbloei, ontkomt je er niet aan om te denken: "Algen zijn slecht." Als antwoord op deze onjuiste opvatting luidt het subthema van dit artikel: "Algen goed, mensen slecht" (tenminste wat het milieu betreft). Hoewel deze mantra kan worden beschouwd als overdreven ijverig namens de algen, kan men stellen dat het "vijverschuim" en "zeewier" een sterke verdediging nodig hebben en dat de beste verdediging vaak een overtreding is.

Zo'n 3,5 miljard jaar geleden begon het prokaryote leven op de planeet in afwezigheid van zuurstof. De cyanobacteriën (blauwgroene algen) ontstonden en begonnen zuurstof af te geven aan de atmosfeer als het afvalproduct van chlorofyl a-gemedieerde fotosynthese. Het zuurstofgehalte steeg echter gedurende ongeveer een miljard jaar niet significant. Waarom? Omdat blootgesteld ijzer en andere metalen in oppervlaktegesteenten oxideerden en zuurstof verbruikten, en omdat de enorme oceaan zuurstof absorbeerde. Maar ongeveer 2,45 miljard jaar geleden begon het zuurstofgehalte in de atmosfeer te stijgen doordat de blootgestelde mineralen volledig waren geoxideerd en de opname door de met zuurstof verrijkte bovenlagen van de oceaan afnam (Kump 2008). Zuurstofniveaus stegen en de evolutie van eukaryotische organismen begon, waardoor de mens (voor beter of slechter) ontstond. De blauw-groene algen verdienen onze dank voor het veranderen van de atmosfeer en het verloop van de evolutie.

Tegenwoordig wordt aangenomen dat algen in de oceanen, rivieren en meren van de wereld ongeveer de helft van alle zuurstof produceren die op de planeet wordt geproduceerd. Degenen onder ons die ademen waarderen, moeten de algen onze dank betuigen. Aangezien de totale biomassa van 's werelds algen slechts een tiende is van de biomassa van alle andere planten, is de efficiëntie van de algen indrukwekkend (en interessant voor het produceren van biobrandstoffen, maar daarover later meer).

Onder de verschillende eukaryote organismen die in de oceanen en meren van de planeet evolueerden, bevonden zich verschillende vormen van algen, waaronder de groene algen (Chlorophyta). In het Paleozoïcum, misschien zo'n 480 miljoen jaar geleden (Wellman et al. 2003), vond een grote verovering plaats en toch wordt deze overwinning door geen enkele natie op de planeet routinematig gevierd! Het was de verovering van het land door groene algen en de evolutie van de 'echte planten', dat wil zeggen de landplanten (waaronder de bryofyten, varens en varens, de gymnospermen en de bloeiende planten). Aangezien alle landplanten via de groene algen bij ons komen, zou elke vegetariër en veganist de algen moeten bedanken. Natuurlijk, degenen onder ons die van steaks houden en Mitig Adapt Strateg Glob Change (2013) 18:5–12 7
beef Wellington zou de algen ook moeten bedanken want koeien eten gras. Terwijl we het over voedsel hebben, is het belangrijk op te merken dat degenen die van zalm, oesters, kreeft en elke andere vorm van zeevruchten houden, de algen moeten bedanken, aangezien de algen de primaire producenten zijn in aquatische ecosystemen - het startpunt in de voedselketen. of voedselweb en dus de conditio sine qua non voor de fijne zeevruchten waar sommigen van ons van houden. De mens leeft niet alleen van brood, dus hoewel we moeten erkennen dat de algen ons in zekere zin al onze zeevruchten en al ons "landvoedsel" hebben gegeven, moeten we ze ook bedanken voor hout en vezels, voor habitats, voor mooie bloemen en prachtige bossen… eigenlijk voor het leven zoals wij dat kennen.

_____________

Veel voorkomenden algen in aquaria zijn chlorophyta en diatomeeën.

Chlorophyta

Chlorophyta staan beter bekend als "groene algen". Groene algen kunnen eencellig, meercellig, coenocytisch (met meer dan één kern in een cel) of koloniaal zijn. Groene algen leven voornamelijk in het water of in de zee. Een paar soorten zijn terrestrisch en komen voor op vochtige grond, op boomstammen, op vochtige rotsen en in sneeuwbanken. Verschillende soorten zijn zeer gespecialiseerd.

Diatomeeën

Diatomeeën zijn eencellige organismen die gekenmerkt worden door een silica-schaal. De meeste bruine algen komen afzonderlijk voor, hoewel sommige samenkomen om kolonies te vormen. Ze zijn meestal geelachtig of bruinachtig en worden aangetroffen in zoet- en zoutwater, in vochtige grond en op het vochtige oppervlak van planten.

In het aquarium worden ze meestal aangeduid als "bruinalg".

Zoetwater- en mariene diatomeeën verschijnen vroeg in het jaar het meest in overvloed als onderdeel van het fenomeen dat bekend staat als de lentebloei, die optreedt als gevolg van de beschikbaarheid van zowel licht als in de winter geregenereerde voedingsstoffen. Ze planten zich ongeslachtelijk voort door celdeling.

Het zal geen toeval zijn dat het voornamelijk diatomeeën zijn die als eerste op het toneel verschijnen in een aquarium die net is opgestart.

De belangrijkste algengroepen

Na de algen te hebben erkend en bedankt voor het veranderen van de atmosfeer van de aarde en het faciliteren van de evolutie van ons en andere eukaryoten, voor het jaarlijks leveren van veel van de zuurstof in de wereld, voor het leveren van alle zeevruchten en al het "landvoedsel" voor ons en alle andere dieren, en ondanks alle habitats, producten en prachtige bloemen waar we van genieten, is het tijd om enkele grote groepen algen te introduceren. We beginnen met de grote en behandelen dan de kleintjes.

De zeewieren

Iedereen die tijd heeft doorgebracht langs de oceaankusten of rond meren en vijvers, heeft enkele van de grote algen opgemerkt, of macroscopische algen en deze gemakkelijk zichtbare algen zijn meestal drie groepen met eenvoudige, kleurrijke namen. Het zijn de groenalgen, de roodalgen en de bruine algen (of respectievelijk de Chlorophyta, Rhodophyta en Phaeophyta). Over elke groep kunnen en zijn boeken geschreven, maar slechts een paar essentiële feiten zullen dienen als een snelle kennismaking met elke groep.

Groene algen (Chlorophyta)

Er zijn naar schatting 6.000 tot 8.000 soorten groene algen (en men moet onthouden dat het aantal echt slechts een schatting is) en negentig procent daarvan is zoetwater in plaats van zeewater. Zoals hierboven vermeld, veroverde een zoetwatergroene algenvoorouder het land en gaf aanleiding tot de landplantenflora, in feite zijn de groene algen een monofyletische (of natuurlijke) groep met de landplanten. De groene algen en de landplanten hebben allemaal een gemeenschappelijke voorouder, en alle afstammelingen van die gemeenschappelijke voorouder zijn groene algen of landplanten. Hoewel veel van de groene algen grote (macroscopische) zeewieren zijn, kunnen het ook kleine eencellige of koloniale organismen zijn. Sommige mariene groene algen zijn echt zee-"onkruid" en een prachtige groene alg, Caulerpa, staat bekend als de "gesel van de Middellandse Zee", waar het een zeer invasieve wiet is die per ongeluk in 1984 in Monaco werd geïntroduceerd, net onder het Oceanografisch Museum (Meinesz et al. 2001 ). Een minder mooie groene alg, Codium ("dodemansvinger"), is de oostkust van de VS binnengedrongen, gestaag naar het noorden trekkend en onderweg de reeds geplaagde schelpdierindustrie teisteren. Gezien deze voorbeelden van invasieve soorten rijst de vraag: zijn deze algen slecht? Het antwoord is een volmondig: "Nee!" Mensen hebben dit "onkruid" opzettelijk of per ongeluk losgelaten in habitats waar ze niet zouden moeten zijn. De algen zijn niet vanzelf binnengedrongen, ze zijn door mensen vrijgelaten in of getransporteerd naar nieuwe omgevingen. Mensen hebben de problemen veroorzaakt.

Rode algen (Rhodophyta)

Er zijn ca. 4.000-5.000 soorten rode algen en, opvallend in tegenstelling tot de groene algen, is 90% van de rode algen marien. Hoewel er enkele eencellige rode algen zijn, zijn de meeste macroscopische algen die vaak overvloedig groeien op rotskusten. Sommige moleculaire studies hebben aangetoond dat de rode algen tot dezelfde monofyletische (natuurlijke) groep behoren als de landplanten en de groene algen, dus men kan stellen dat de rode algen echte planten zijn (hoewel onze werkdefinitie ervoor zorgt dat alle algen "planten"). Sommige rode algen zijn koraalachtig en vormen calciumcarbonaat-structuren die vaak zeer belangrijke componenten zijn van "koraalriffen" en in feite de belangrijkste component kunnen zijn in sommige riffen (de laatste kan beter "biologische riffen" worden genoemd). De rode algen zijn de bron van agar en carragenen (gesulfateerde polysacchariden die in honderden producten worden gebruikt, waaronder ijs, bier, patés, shampoo, sojamelk en diervoeding), en worden dus geoogst voor commerciële doeleinden. De rode alg Porphya wordt ook geoogst als Nori en is de donkerpaars-roodachtige wikkel die in sushi over de hele wereld wordt gebruikt. De rode algen behoren tot de mooiste zeewieren en veel van hen blijken nuttige farmaceutische verbindingen te bevatten (met antibacteriële, antivirale of kankerbestrijdende effecten).

Bruine algen (Phaeophyta)

De bruine algen kunnen worden beschouwd als de "macho-algen" en omvatten alle reuzenkelpen evenals kleinere maar even "harde" intergetijde zeewieren. Er zijn slechts ongeveer 1.500 tot 2.000 soorten en ze zijn bijna volledig marine (nog meer dan de rode algen). Deze groep omvat beroemde entiteiten als Sargassum van SargassoSea-faam en de gigantische kelp Macrocystis die grote bossen vormt en wordt geoogst voor alginezuur, een commercieel belangrijke polysaccharide met tal van industriële toepassingen, van verdikkende voedselproducten tot de productie van glanzend papier tot bierbrouwen. Net als de rode algen zijn de bruine algen een bron van potentiële farmaceutische verbindingen. Net als de groene en de rode algen zijn de bruine algen vaak belangrijke componenten van de rotsachtige intergetijdenzone en liggen ze dus bloot bij eb en moeten ze bestand zijn tegen zowel uitdroging als, in veel gevallen, de volledige kracht van grote golfslag als de getijden binnenkomen.

De kleine algen, het fytoplankton

De weidegronden van de zeeën Hoewel de zeewieren vaak mooi en vaak erg opvallend zijn (te opvallend wanneer er grote bloemen zijn of wanneer stormen te veel op de stranden aanspoelen), komen ze grotendeels voor in kustgebieden in de buurt van de kustlijn. Het fytoplankton daarentegen is microscopisch klein en sommige zijn erg mooi. Hoewel fytoplankton vaak helemaal niet waarneembaar is (vergeleken met deze onkruiden), kan fytoplankton juist erg opvallen als er een enorme bloei is (zoals de rode getijden en andere schadelijke algenbloei [HAB's]). In dergelijke gevallen kan het fytoplankton de kleur van de oceaan kilometers ver veranderen en de lucht vergiftigen. Deze algen zijn klein, maar het belangrijkste om op te merken is dat de oceanen en de grote meren van de wereld een uitgestrekt leefgebied vormen voor het fytoplankton en dat ze bijna onvoorstelbare dichtheden kunnen bereiken. Het enorme aantal fytoplanktoncellen is inderdaad het eerste voedsel voor voedselwebben in zee en zoet water (vandaar de uitdrukking "weiland van deze soorten"). Het is ook het fytoplankton dat het grootste deel van de jaarlijkse zuurstofproductie van algen genereert (ongeveer de helft van de totale jaarlijkse zuurstofproductie van de planeet). Er zijn verschillende interessante groepen van fytoplankton in zee en zoet water die niet in deze korte inleiding worden behandeld en er is belangrijk fytoplankton van groene algen, vooral in zoetwaterecosystemen, maar deze beoordeling blijft bij de mariene Big 4 of Pasturage of the Seas, dat wil zeggen de diatomeeën, dinoflagellaten , coccolithophorids en de blauwgroene algen.

Diatomeeën (Bacillariophyta)

Algen in "kassen". Microscopische, eukaryotische (kernbevattende) diatomeeën maken letterlijk hun wand (of "frustules") van siliciumdioxide, dat wil zeggen glas, en deze glazen wanden overlappen elkaar zoals het deksel en de bodem van een traditionele lab-petrischaal. Ondanks dat ze in kassen wonen, bewegen de diatomeeën zich in sommige gevallen echt rond en slagen ze er soms zelfs in om seks te hebben. Maar misschien wel het allerbelangrijkste om op te merken is dat diatomeeën vaak zeer talrijk zijn en dus belangrijke leden van hun respectievelijke ecosystemen. De glazen huizen (of meer wetenschappelijk, de frustules) overleven voor duizenden
en in feite wordt diatomeeënaarde (diatomiet) gebruikt in filtersystemen voor zwembaden en in carpolishes aangetroffen in enorme afzettingen van soms honderden meters dik. Er zijn 12.000 soorten diatomeeën bekend en sommigen schatten dat er misschien wel 60.000 tot 600.000 soorten zijn (Hasle en Syvertsen 1997).

Leuk weetje
Wanneer diatomeeën sterven, vallen ze naar de bodem en de schelpen, die niet onderhevig zijn aan bederf, verzamelen zich in het slijk en vormen uiteindelijk het materiaal dat bekend staat als diatomeeënaarde. Diatomeeën kunnen in een meer compacte vorm voorkomen als een zacht, kalkachtig, lichtgewicht gesteente, diatomiet genaamd. De oppervlaktemodder van een vijver, sloot of lagune levert bijna altijd wat diatomeeën op.

Diatomiet wordt gebruikt als isolatiemateriaal tegen zowel hitte als geluid, bij het maken van dynamiet en andere explosieven, en voor filters, schuurmiddelen en soortgelijke producten. Diatomeeën hebben het grootste deel van de kalksteen op aarde afgezet en veel aardolie is van diatomeeënoorsprong. Kalksteen is een belangrijke bron van waterhardheid en alkaliteit.

Dinoflagellaten (Pyrrhophyta)

De eukaryote dinoflagellaten zijn normaal zeer overvloedig en kunnen dichtheden bereiken van 107-108 cellen per liter (Graham en Wilcox 2000) tijdens de bloei, wat vaak HAB's zijn die geassocieerd worden met paralytische schelpdiervergiftiging, amnesische schelpdiervergiftiging, diarree door schelpdiervergiftiging, neurotoxische schaaldierenvergiftiging en ciguatera-vissen vergiftiging. Gezien de litanie van onaangename vergiftiging die kan worden veroorzaakt door dinoflagellaten, moet men terugkeren naar de vraag: zijn deze algen slecht? Het antwoord is natuurlijk een volmondig "Nee!" Mensen slecht; algen goed. Ten eerste zijn de dinoflagellaten meestal onschadelijke bronnen van zuurstof en voedsel voor andere organismen. Ten tweede, wanneer massale bloemen van dinoflagellaten voorkomen, is er meestal een menselijke oorzaak, meestal overmatige voedingsstoffen door antropogene vervuiling. Zelfs als men opmerkt dat er nu meer HAB's zijn dan ooit tevoren en/of ze voorkomen op plaatsen waar ze nog nooit eerder zijn voorgekomen en/of de bloei intenser is dan ooit tevoren, moet men er ook rekening mee houden dat menselijke vervuiling de oorzaak is van de bloei. en het feit dat ze op nieuwe locaties voorkomen, is ongetwijfeld te wijten aan menselijk transport van dinoflagellaten naar nieuwe habitats (zoals bijvoorbeeld ballastwater via schepen). Het probleem, beste lezer, zit dus niet in onze algen, maar in onszelf. Positief is dat dinoflagellaten bioluminescentie kunnen vertonen en droomachtige scènes kunnen produceren van mensen, boten of dolfijnen die 's nachts door het water bewegen en gloeiende paden creëren. De dinoflagellaten spelen een serieuzere rol als symbionten (of zoöxanthellen) van koralen. Helaas veroorzaken toenemende vervuilingsniveaus en stijgende watertemperaturen "koraalverbleking", waarbij de algen hun koraalgastheer verlaten vanwege de ongunstige omstandigheden en de koralen sterven. Een groot percentage van de koraalriffen in de wereld is dood, sterft af of wordt bedreigd.

Coccolithophorids

Deze eukaryotische fytoplanktonsoorten zijn in meerdere opzichten fascinerend. Eerst is er hun naam: Coccolithophorids of "coccolietendragers". Wat zijn de "coccolieten"? Het zijn, vaak mooie, calciumcarbonaatplaatjes die op het oppervlak van de eencellige algen met flagellen worden gedragen. De exacte functie van de coccolieten wordt niet begrepen, maar er is experimenteel bewijs dat verzuring van de oceaan de normale productie van coccolieten duidelijk kan verstoren en dus nadelige effecten kan hebben op deze belangrijke fytoplanktonsoorten. Een ander opvallend kenmerk van de coccolithoforen is dat ze zeer talrijk kunnen zijn - zo overvloedig zelfs dat ze het oppervlak van de noordelijke Atlantische Oceaan mijlenver witachtig kunnen maken, en duidelijk te zien zijn op satellietfoto's. De overvloed aan coccolithophoriden kan dramatisch duidelijk worden gemaakt als men bedenkt dat de flagellated eencellen microscopisch klein zijn - te klein om te zien zonder een goede microscoop. En de calciumcarbonaat-coccolieten die ze op hun oppervlak dragen, zijn nog kleiner: elke cel bevat vaak acht of meer coccolieten met een diameter van slechts 1 à 3 μm. Als men in gedachten houdt hoe klein de coccolieten zijn en dan de witte kliffen van Dover beschouwt en beseft dat het krijt van de witte kliffen van Dover grotendeels bestaat uit coccolieten, realiseert men zich dat er miljarden en miljarden coccolithophorids moeten hebben geleefd en gestorven in de oceaan gedurende miljoenen jaren om zulke enorme accumulaties te genereren.

Blauwgroene algen (Cyanobacteriën)

Het lijkt gepast om terug te keren naar, en af ​​te sluiten met, de prokaryotische blauwgroene algen, die hardwerkende fotosynthesizers die deatmosfeer van de planeet hebben veranderd. Net als andere prokaryoten zijn de blauwgroene algen overvloedig en aanwezig in bijna elke denkbare habitat, van oceanen en meren (zoals verwacht) tot ijs, sneeuw, thermale warmwaterbronnen en woestijnen (misschien niet zoals verwacht). Aangezien meer dan 99% van alle soorten die ooit op aarde zijn geëvolueerd, zijn uitgestorven, is het waarschijnlijk dat mensen (de optimist zou zeggen "misschien") een relatief korte termijn onderdeel van het leven op aarde zullen zijn, maar de blauwgroene algen die belangrijke spelers waren 3,5 miljard jaar geleden, aan het begin van het leven zoals wij dat kennen, zal het waarschijnlijk nog lang overleven nadat de lopende, pratende dieren met grote hersenen zijn uitgestorven. Maar terwijl wij en de blauwgroenen de planeet samen bewonen, zijn we ze niet alleen onze dank verschuldigd voor de zuurstof die ze produceren en de vitale rol die ze spelen als primaire producenten in de voedselwebben, maar ook voor de stikstofbinding. Onze atmosfeer is gevuld met stikstof en dit inerte gas voorkomt dat de zuurstof in onze atmosfeer ontbrandt wanneer we een lucifer aansteken (toen de eerste atoombomtest gepland was, zou er op zijn minst enige bezorgdheid kunnen bestaan ​​dat de bufferende effecten van stikstof niet voldoende zouden zijn en de hele planeet zou in vlammen opgegaan zijn, maar gelukkig was dat niet het geval!). Levende organismen moeten stikstof hebben (vandaar miljoenen dollars uitgegeven aan stikstofrijke meststoffen over de hele wereld), maar niet in de vorm van het inerte gas (twee stikstofatomen stevig gebonden door drie covalente bindingen). het verbreken van die covalente bindingen en het toevoegen van andere atomen zoals waterstof en zuurstof aan de stikstof) is, net als fotosynthese en ademhaling, een van de belangrijkste fysiologische processen. De blauwalgen zijn stikstofbinders, wat in sommige gevallen verklaart waarom blauwalgen in zulke vijandige omgevingen kunnen groeien en waarom we de blauwalgen nogmaals moeten bedanken voor wat ze doen. Net als de andere beschreven fytoplanktonalgen, zijn de blauwgroene algen zeer overvloedig en kunnen ze dichtheden op bloeiniveau bereiken die het water kleuren, vaak roodachtig (vanwege het rode phycoerythrin-pigment dat het blauwgroene phycocyanine-pigment kan maskeren). Sommigen suggereren dat de "wijndonkere zee" (of "wijngezichtzee") van Homerus "wijndonker" was vanwege de bloei van blauwgroene algen (in het bijzonder Trichodesmium erythraeum). De vraag hoe de blinde dichter Homerus wist dat de zee wijndonker was, is natuurlijk een interessante vraag. (En er zijn ook niet-algenverklaringen voor "wijndonker", maar die horen niet thuis in deze inleiding tot de algen.)

De algen veranderden de atmosfeer van de planeet, gaven aanleiding tot de plantengroei, zorgen voor de helft van de jaarlijkse zuurstofvoorziening van de planeet, zijn direct verantwoordelijk voor al het zeevoedsel en indirect verantwoordelijk voor al het "landvoedsel", en ze helpen bij het leveren van vaste stikstof om het leven op de planeet te ondersteunen. planeet. Op dit punt zou onze dankbaarheid geen grenzen moeten kennen, maar er is inderdaad nog meer. De belangrijkste gas- en olievoorraden die we zo snel aan het uitputten zijn, zijn grotendeels afkomstig van algenafzettingen uit het Krijt. Een ander bedankje is op zijn plaats. Verschillende soorten algen (maar vooral de blauwgroene, rode, groene en bruine) zijn bronnen van nieuwe farmaceutische verbindingen die nuttig zijn in onze strijd tegen antibioticaresistente bacteriestammen die onze ziekenhuizen teisteren, tegen virale infecties (waaronder herpes en aids) en tegen sommige vormen van algen. kanker. Nog een bedankje… Tot slot komen we bij het nieuwste potentiële grote "geschenk" van de algen aan de mensheid en een die meer aandacht zal krijgen in dit tijdschriftnummer, namelijk: de algen zijn een potentiële bron van hernieuwbare biobrandstoffen - een bron die uit veel perspectieven is veel beter handelbaar dan landplanten (zoals maïs of zelfs suikerriet). Kortom, de algen oogsten efficiënt zonlicht en verspillen niet veel energie aan ingewikkelde structuren of mooie bloemen. Ze kunnen groeien in brak of zout water en hebben geen kostbare akkers nodig om te groeien. De algen kunnen voedingsstoffen uit vervuild water halen en ze gebruiken veel CO2 om te groeien en te bloeien. Dus nu we het einde van goedkope fossiele brandstoffen en de gevaren van de opwarming van de aarde tegemoet gaan, zouden de algen de dingen opnieuw ten goede kunnen veranderen en de mensheid wat extra tijd kunnen geven voordat we de weg inslaan van 99,9% van alle soorten die ooit geweest.

De algen hebben de mensheid geprofiteerd sinds de vroegste dagen van het leven op de planeet - toen de blauwgroene algen de atmosfeer van de planeet veranderden en de evolutie van eukaryote organismen, waaronder de mens, veroorzaakten. Ze hielpen ons opnieuw tijdens het Krijt toen onze grote huidige olie- en gasafzettingen werden gegenereerd door zeealgen. Ze leveren nu ongeveer de helft van de zuurstof van de planeet, een zegen voor degenen onder ons die ademen, en ze geven ons direct of indirect al ons voedsel. Het feit dat de algen ook een potentiële bron van hernieuwbare biobrandstoffen zijn, maakt 's werelds belangrijkste "planten" nog belangrijker.