Alghe

alghe

Vegetali indispensabili per la vita degli ambienti acquatici

fig.

Le alghe hanno forme, dimensioni e colori variabili (v. fig.), e vivono soprattutto negli ambienti acquatici. Hanno un corpo semplice, il tallo, che le distingue dagli organismi vegetali più evoluti provvisti di organi più specializzati, quali radici, fusto e foglie. Le alghe microscopiche galleggianti che formano il fitoplancton sono indispensabili per la vita di tutti gli ambienti acquatici: senza di loro tali ambienti diverrebbero inospitali per qualsiasi altro organismo. Il fitoplancton è anche alla base delle catene alimentari di questi ambienti perché fonte primaria di nutrimento per tutti gli organismi animali che vi vivono, dal microscopico zooplancton alle forme più complesse

Dove vivono le alghe?

Se provassimo a elencare tutti gli ambienti in cui pensiamo che vivano le alghe e quali sono le loro caratteristiche, risponderemmo subito il mare, i laghi, e forse anche i fiumi, i torrenti e gli stagni, mentre probabilmente non penseremmo alle pozze d'acqua, ai terreni fangosi, ai tronchi degli alberi, alle rocce e, in generale, a tutti i luoghi che si mantengono umidi per almeno un periodo dell'anno. Inoltre, forse non immaginiamo che alcune alghe possano vivere all'interno di altri organismi come protozoi, idre, spugne, gasteropodi, vermi piatti e funghi, caso quest'ultimo in cui la stretta relazione tra l'alga e il fungo, detta simbiosi, genera un nuovo gruppo di organismi: i licheni.

Il tallo delle alghe, un corpo piuttosto semplice

Per quanto riguarda le caratteristiche delle alghe, a differenza delle piante tipiche in cui troviamo radici, fusto e foglie, esse hanno un corpo piuttosto semplice chiamato tallo, dalle dimensioni alquanto variabili. Alcune alghe sono unicellulari e quindi microscopiche, altre invece in quanto pluricellulari hanno dimensioni maggiori e possono essere lunghe anche qualche decina di metri. La loro forma è variabile: quelle unicellulari possono essere ovoidali, a sfera, a disco, a filamento o a bastoncino e possedere, talvolta, minuscole code dette flagelli che consentono loro di muoversi come le cellule animali. Altre sono provviste di una corazza, o scudo di rivestimento, che le protegge; altre ancora hanno una forma filamentosa o a lamina e alcune possiedono una base che consente loro di aderire ai fondali. Per distinguerle dalle piante terrestri dette cormofite, i botanici chiamano le alghe tallofite.

Come tutte le piante, producono da sole il loro nutrimento

La caratteristica che accomuna le alghe tra loro e agli altri vegetali terrestri è che sono formate da cellule eucariotiche, cioè provviste di nucleo, con una parete cellulare in cui è presente la clorofilla. Quest'ultima è la sostanza di colore verde indispensabile per catturare la luce del Sole e quindi per svolgere la fotosintesi, l'insieme cioè di reazioni chimiche che trasformano l'acqua e l'anidride carbonica in sostanze organiche assai più complesse: queste vengono poi utilizzate dall'organismo vegetale ‒ alga o pianta terrestre che sia ‒ come nutrimento. Per questa proprietà le alghe, come tutte le altre piante, sono dette organismi autotrofi.

Le alghe e gli equilibri degli ambienti

Le alghe con la fotosintesi, oltre a fabbricarsi il cibo, liberano ossigeno, gas indispensabile per la vita di tutti i viventi, sia acquatici sia di terraferma. Senza ossigeno, e quindi senza alghe, ben presto oceani, laghi, fiumi e torrenti diventerebbero inospitali per qualsiasi organismo poiché l'ossigeno sarebbe consumato ma non rifornito, e via via tali ambienti morirebbero. Inoltre, le alghe costituiscono la fonte primaria di nutrimento per quegli organismi animali che non sono in grado di compiere la fotosintesi ma che dipendono dai vegetali per il loro rifornimento alimentare, e che per questo sono detti organismi eterotrofi. In conclusione, le alghe svolgono negli ambienti acquatici un ruolo simile a quello delle piante negli ambienti terrestri: senza di loro non sarebbe possibile rinnovare la disponibilità di ossigeno e di sostanze organiche indispensabili per mantenere in vita gli ambienti stessi: progressivamente nel tempo, infatti, protozoi, gasteropodi, celenterati, pesci e ogni altra forma di vita eterotrofa si esaurirebbe. In particolare è indispensabile per la vita nell'ambiente acquatico il fitoplancton, cioè quelle alghe microscopiche che si muovono liberamente nell'acqua e che, oltre a produrre ossigeno, sono il cibo dello zooplancton, l'insieme degli animali unicellulari acquatici. Il fitoplancton, il cibo preferito dei grossi mammiferi acquatici quali le balene, si trova alla base della catena alimentare di questi ambienti.

Oggi però i torrenti, i fiumi e i corsi d'acqua, nel loro cammino verso il mare, ricevono le acque di scarico delle abitazioni, quelle delle industrie e quelle che derivano dalle attività agricole. Le sostanze raccolte sono fortemente inquinanti e, tra l'altro, danno origine a un fenomeno chiamato eutrofizzazione che consiste nella proliferazione eccessiva delle alghe che vivono in tutti questi corsi d'acqua e che finiscono con l'ostacolare il movimento e la vita degli animali acquatici.

Come si riproducono?

Tutte le alghe possono riprodursi attraverso un meccanismo chiamato riproduzione vegetativa che consiste nel generare un individuo identico al precedente. Questo tipo di riproduzione può verificarsi in modi diversi: nelle forme più semplici formate da una sola cellula è questa a dividersi in due per semplice scissione. Le forme pluricellulari, invece, si riproducono per lo più attraverso la frammentazione: dal tallo di un'alga si distaccano piccoli frammenti, capaci di vivere in modo autonomo, che ingrossandosi formeranno nuovi individui identici al precedente. Altre alghe realizzano la riproduzione vegetativa producendo e liberando nell'ambiente numerose spore, particolari cellule rivestite di un involucro di protezione. Ogni spora, quando le condizioni ambientali sono favorevoli, si divide per formare altre cellule da cui si svilupperà una nuova alga identica alla precedente. La riproduzione sessuale, analogamente a quanto si verifica negli animali, richiede la fecondazione e cioè la fusione di due tipi diversi di cellule sessuali, il gamete maschile e quello femminile. Alcune alghe producono due gameti identici capaci di nuotare perché provvisti di flagelli. Altre hanno solo il gamete maschile libero di nuotare perché la cellula uovo più grande è immobile dentro il tallo.

Cianoficee o alghe azzurre

Sono organismi microscopici unicellulari erroneamente chiamati alghe: essi, infatti, hanno una struttura e un'organizzazione più primitiva delle alghe vere e proprie in quanto sono formati da una cellula procariotica, cioè priva di nucleo, come quella dei batteri. A differenza di questi ultimi, le alghe azzurre però svolgono la fotosintesi grazie alla fucocianina, una sostanza di colore azzurro in grado di catturare l'energia solare. Nonostante il loro nome, non tutti questi organismi sono azzurri: una guaina mucillaginosa di rivestimento li può colorare di giallo, rosso, verde, blu, viola o bruno. Vivono in ambienti molto diversi: dalle regioni polari o dalle vette innevate alle calde acque termali. Una loro caratteristica è quella di vivere spesso all'interno di altri organismi, dai più semplici, quali amebe, protozoi, altre alghe, ai funghi o addirittura alle piante superiori. Le Cianoficee associate alle ife di alcuni tipi di funghi formano organismi del tutto particolari: i licheni.

Diatomee

Sono alghe molto antiche, tanto che alcune forme fossili risalgono a circa 100 milioni di anni fa. Si tratta di alghe unicellulari rivestite da un involucro esterno rigido, detto frustolo, formato da due metà che si incastrano l'una con l'altra come una scatola e il suo coperchio. Tale involucro è costituito di silice, la sostanza di cui è fatto il vetro, ed è provvisto di piccoli fori, minuscoli canali o piccole sporgenze che, nell'insieme, disegnano sulla sua superficie fini ornamenti caratteristici di ciascuna specie. Quando queste alghe muoiono, la parte interna degenera, mentre i frustoli di silice si accumulano nei fondali marini. Questo processo, protrattosi per milioni di anni, ha determinato la formazione di grossi depositi di rocce sedimentarie farinose che, in seguito a lunghi processi geologici, possono emergere e vengono sfruttati dall'uomo per ottenere la 'farina fossile', una polvere fine utilizzata come materiale isolante, da imballaggio, come sostanza assorbente per la costruzione di filtri o addirittura della dinamite. Le Diatomee, insieme ad altre alghe unicellulari, formano il fitoplancton e di solito galleggiano sull'acqua, anche se non mancano forme che vivono sui fondali, su altre alghe o su piante.

Cloroficee o alghe verdi

Sono alghe di colore verde perché contengono la clorofilla. Nel corso dell'evoluzione hanno colonizzato la terraferma e originato i progenitori di tutte le piante terrestri. Vivono soprattutto nelle acque dolci anche se alcune sono esclusive degli ambienti marini. Questo gruppo comprende anche individui che vivono sulla neve, sul suolo, sui tronchi o sui rami degli alberi o, addirittura, nel corpo di alcuni organismi come idre o protozoi. Altre alghe, invece, vivono associate ai funghi per formare i licheni. La spirogira è un esempio di cloroficea molto comune, che forma masse filamentose di colore verde nelle acque dolci stagnanti di vasche, pozze o corsi d'acqua a lento scorrimento. Si può osservare quest'alga al microscopio ponendo una goccia d'acqua stagnante su un vetrino: si riconoscerà facilmente il suo corpo filamentoso formato da cellule allungate disposte una di seguito all'altra. Il nome di quest'alga deriva dal fatto che ciascuna cellula contiene al suo interno un cloroplasto caratteristico perché a forma di nastro avvolto a spirale. La spirogira si riproduce per via asessuata attraverso la frammentazione del tallo: ogni piccolo frammento accrescendosi genera un nuovo individuo. La riproduzione sessuale, invece, avviene quando due filamenti si accostano tra loro e due cellule sessuali provenienti da ciascun individuo si fondono insieme generando uno zigote da cui si svilupperà una nuova spirogira.

Feoficee o alghe brune

sargassi

Si tratta soprattutto di alghe marine, e sono di colore bruno perché contengono nel loro tallo alcuni pigmenti tra cui la fucoxantina che, mascherando il verde della clorofilla, le rende di colore marrone. Vivono soprattutto nelle regioni fredde degli oceani e formano, spesso, praterie estese a largo delle coste. Hanno dimensioni estremamente variabili: certe sono microscopiche mentre altre possiedono fronde lunghe fino a 60 m e oltre. Alcune, come la laminaria, hanno un tallo formato da una lamina sorretta da uno stipite più o meno allungato e cilindrico; quest'ultimo è a sua volta ancorato al fondale tramite ventose che aderiscono alle rocce. Quando la lamina si rompe per azione delle onde o viene tagliata, lo stipite ne genera un'altra. Alcune alghe appartenenti a questo gruppo, come il Fucus, hanno, ai margini delle loro fronde, piccole vescicole ripiene di gas il cui scopo è quello di sostenere il tallo, generalmente floscio, in modo che galleggi sulla superficie del mare e, non venendo trascinato sul fondo dalle correnti, riesca ad assorbire una quantità maggiore di energia solare. Altre alghe brune sono i sargassi, diffusi nei mari caldi. Queste alghe, particolarmente sviluppate a nord-est dei Caraibi, generano immense masse galleggianti dalle quali prende nome il Mar dei Sargassi.

Rodoficee o alghe rosse

profondità

Sono così chiamate perché contengono la ficoeritrina, un pigmento rosso responsabile del colore che assumono in quanto maschera il verde della clorofilla. Per lo più filamentose, vivono soprattutto nelle acque marine delle regioni tropicali e temperate, attaccate agli scogli o sul tallo di altre alghe. Generalmente, si dispongono a una profondità maggiore rispetto agli altri gruppi perché i loro pigmenti riescono ad assorbire quelle radiazioni che raggiungono le acque profonde. Di origini antichissime, ci sono alcuni loro resti fossili che risalgono a oltre 500 milioni di anni fa. Alcune alghe rosse, che depositano nel loro tallo carbonato di calcio, hanno una consistenza dura e pietrosa. Le loro pareti cellulari sono provviste di uno strato interno rigido e di uno strato più esterno mucillaginoso costituito da agar, una sostanza ampiamente utilizzata dall'uomo nell'industria alimentare e farmaceutica.

Le alghe sono utili all'uomo?

L'uomo utilizza in modi diversi le alghe o le sostanze che da queste ricava. Soprattutto in Giappone, ma anche in Cina e nelle isole del Pacifico, le alghe sono un alimento diffuso perché ricco di vitamine e di sali minerali, analogamente agli alimenti vegetali che caratterizzano la nostra dieta. In alcuni casi, inoltre, vengono raccolte e utilizzate come concime per fertilizzare il suolo perché mettono a disposizione delle piante i sali minerali che ne favoriscono la crescita.

Le pareti cellulari di alcune alghe rosse contengono l'agar, una sostanza mucillaginosa di cui il Giappone è il maggiore produttore. Tale sostanza è utilizzata nell'industria dei cosmetici, in quella farmaceutica per produrre soprattutto le capsule dei medicinali, e nell'industria alimentare per rendere più compatte gelatine o minestre. L'agar è utilizzato, inoltre, nei laboratori di analisi microbiologiche per evidenziare la presenza di batteri. Utilizzando l'agar e altre sostanze nutritive, si prepara un terreno di coltura che consenta la crescita dei batteri: poche ore dopo che uno striscio batterico è stato posto sulla sua superficie, si forma una colonia costituita da migliaia di batteri, una macchia più o meno tondeggiante e visibile a occhio nudo.