ประวัติ Ficologia สาขาการศึกษาและตัวอย่างของการสืบสวน

Phycology หรือ algology เป็นศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับสาหร่ายโดยเน้นไปที่การศึกษากลไกการสังเคราะห์ด้วยแสงการผลิตสารพิษผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและระบบ.

สาหร่ายเป็นกลุ่ม polyphyletic (ไม่มีบรรพบุรุษร่วมกัน) ของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ด้วยการปรากฏตัวในผนังเซลล์ กลุ่มนี้รวมถึงบุคคลที่มีเซลล์เดียว (cyanobacteria หรือสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน) และเป็นบุคคลที่มีหลายเซลล์ ในทำนองเดียวกันเซลล์ทั้ง prokaryotic และ eukaryotic รวมอยู่ด้วย.

phycology เริ่มต้นขึ้นในกรีซโบราณด้วยผลงานของ Theophrastus และ Dioscorides เป็นเวลานานที่สาหร่ายถูกพิจารณาว่าเป็นพืชดังนั้นพวกเขาจึงศึกษาโดยนักพฤกษศาสตร์เป็นหลัก.

ลินเนอัสเป็นคนแรกที่ใช้ชื่อสาหร่ายเพื่อกำหนดสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้แม้ว่ามันจะมีไบรโอไฟต์อยู่ด้วยก็ตาม อย่างไรก็ตามมันเป็นในศตวรรษที่สิบเก้าเมื่อนิยายถูกสร้างขึ้นเป็นวินัยเนื่องจากโครงสร้างของสาหร่ายเป็นที่รู้จักกันดี.

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักพฤกษศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่เช่น Stackhouse, Lamouroux และKützingได้มีส่วนร่วมที่สำคัญในด้านชีววิทยาและการจำแนกประเภทของสาหร่าย งานของเขามีพื้นฐานมาจากการศึกษากายวิภาคศาสตร์และวงจรชีวิตของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

ท่ามกลางพื้นที่ของการศึกษาวิจัย phycological รวมถึง "กระแสน้ำสีแดง" ที่เกิดจากการเจริญเติบโตของสาหร่าย สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ผลิตสารพิษที่เป็นพิษต่อปลาและหอยซึ่งส่งผลกระทบในทางลบต่ออุตสาหกรรมการประมงและสาธารณสุข.

ดัชนี

• 1 ประวัติ
  • 1.1 กรีกโบราณจนถึงสิ้นศตวรรษที่ 18
  • 1.2 จาก 1800 ถึง 1880
  • 1.3 ตั้งแต่ปี 1880 ถึงต้นยุค 50 ของศตวรรษที่ 20
  • 1.4 Modern phase
• 2 สาขาวิชา
• 3 ตัวอย่างของการสืบสวนล่าสุด
  • 3.1 กลไกการสังเคราะห์ด้วยแสง
  • 3.2 Ficotoxins
  • 3.3 เชื้อเพลิงชีวภาพ
  • 3.4 โลหะหนัก
  • 3.5 ระบบ
• 4 อ้างอิง

ประวัติศาสตร์

อารยธรรมมนุษย์บนชายฝั่งพัฒนาความเชื่อมโยงที่สำคัญกับสาหร่าย Mapuches ในชิลีรวมสาหร่ายไว้ในสัญลักษณ์ที่เป็นตำนาน ในส่วนของพวกเขาคนจีนเป็นคนแรกที่ทิ้งการอ้างอิงเป็นลายลักษณ์อักษรเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

Ficology หรือ algology เป็นศาสตร์มีต้นกำเนิดมาจากวัฒนธรรมตะวันตกและการพัฒนานั้นเชื่อมโยงกับประวัติศาสตร์ของพฤกษศาสตร์ เราสามารถรับรู้สี่ขั้นตอนภายในวิวัฒนาการทางประวัติศาสตร์.

กรีซโบราณจนถึงสิ้นศตวรรษที่ 18

เป็นคนแรกที่ใช้คำว่า Phykos (พืชทะเล) ที่อ้างถึงสาหร่ายคือ Greeks Theophrastus และ Dioscorides ต่อมาจากชื่อกรีกนี้ได้รับเทอมโรมัน Fucus, ใช้เพื่อตั้งชื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

ในช่วงศตวรรษที่สิบหกและสิบเจ็ดมีการศึกษาไม่มากในสาขาของนิยาย นักพฤกษศาสตร์ชาวเช็ก Von Zalusian (ค.ศ. 1592) รวมสาหร่ายด้วยเชื้อราไลเคนและสมุนไพรทะเลในกลุ่ม Musci. ฟอน Zakusian ถือว่ากลุ่มนี้เป็น "Ruda et Confusa" (ยากและสับสน) เนื่องจากความยากลำบากในการจำแนกพวกเขา.

นักพฤกษศาสตร์อีกคนหนึ่งที่มีส่วนร่วมในช่วงเริ่มต้นของนิยายคือ Gaspar Bauhin ในงานของเขา Prodromus theatri พฤกษศาสตร์ (1620) ผู้เขียนได้จำแนกพืชกลุ่มต่าง ๆ เช่นมอสและหางม้าเป็นสาหร่ายEquisetum).

ในปี ค.ศ. 1711 ชาวฝรั่งเศส Ferchault de Reaumur ได้อธิบายถึงโครงสร้างทางเพศของสาหร่ายสายพันธุ์หนึ่ง นี่คือการสนับสนุนที่สำคัญในการ algology แม้ว่าพฤกษศาสตร์เช่นซามูเอลกอทท์เลบยังคงเชื่อว่าสาหร่ายทำซ้ำโดย parthenogenesis.

Linnaeus รวมสาหร่ายภายใน cryptogams (พืชไร้เมล็ด) ในระบบการจำแนกเพศของพวกเขา (1735) ต่อจากนั้นใน 1,753 เขาอธิบายประเภท Fucus, และที่นั่นกลุ่มเริ่มมีคำนิยามที่ดีกว่า.

จาก 1800 ถึง 1880

การใช้กล้องจุลทรรศน์แสงที่ดีกว่าสร้างความก้าวหน้าอย่างมากในนิยาย ในช่วงนี้เองที่กลุ่มสาหร่ายส่วนใหญ่ตามที่พวกเขารู้จักกันทุกวันนี้ได้ถูกนิยามไว้.

คนแรกที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงเพศของสาหร่ายคือ Swiss Pierre Vaucher ในงานของเขา Histoire des เก็บเอกสาร de'eau douce (1803) จากงานนี้สาหร่ายได้รับการยอมรับว่าเป็นกลุ่มและเริ่มมีการรวมตัวกันของสาหร่าย.

มีการพิจารณาว่าชาวอังกฤษจอห์นสแต็คเฮาส์เปลี่ยนนิยายเป็นวินัยทางวิทยาศาสตร์ ในปีพ. ศ. 2344 สแต็คเฮาส์ได้ศึกษาการงอกของไซโกตของสปีชีส์ของ Fucus และระบุว่าพวกเขาอยู่ในประเภทต่าง ๆ.

ต่อจากนั้นนักพฤกษศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Jean Lamouroux เสนอระบบการจำแนกประเภทสำหรับสาหร่ายในปี 1813 ในผลงานของเขาเขาอธิบายสายพันธุ์จำนวนมากและกำหนดกลุ่มใหญ่สามกลุ่ม (สาหร่ายสีแดงสีน้ำตาลและสีเขียว).

ในบรรดานักบัญชีศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่แห่งยุคนั้น Agardh และลูกชายของเขา J.G. Agardh ผู้ศึกษาสัณฐานวิทยาของสาหร่าย J.G. Agardh เสนอการจำแนกประเภทของสาหร่ายทะเลตามลักษณะทางกายวิภาคของพวกเขา.

นักชีววิทยาที่โดดเด่นอีกคนหนึ่งคือชาวเยอรมันฟรีดริชKützingผู้ตีพิมพ์บทความในนิยายต่าง ๆ นานาซึ่งเขาอธิบายสายพันธุ์ต่าง ๆ ในการวิจัยของเขาส่วนใหญ่คำนึงถึงกายวิภาคของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

ตั้งแต่ปี 1880 ถึงต้นยุค 50 ของศตวรรษที่ 20

สำหรับช่วงเวลานี้ phycology ถือเป็นสาขาหนึ่งของพฤกษศาสตร์และสาหร่ายได้รวมอยู่ในแผนก Thallophyta (Plantae) นอกจากนี้ยังมีการศึกษาวงจรชีวิตของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดซึ่งทำให้สามารถแยกกลุ่มที่แตกต่างกันได้ชัดเจนยิ่งขึ้น.

Giovanni de Toni นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาเลียนทำงานเป็นเวลา 35 ปีในงานของเขา Sillete Algarín, ที่เผยแพร่ในปี 1924 ในงานนี้ความรู้ทั้งหมดเกี่ยวกับ systematics ของสาหร่ายที่มีการรวบรวมเพื่อให้ห่างไกล.

นอกจากนี้ phycology ทางทะเลเกิดขึ้นมีความเชี่ยวชาญในการศึกษาของสาหร่ายที่มีอยู่ในทะเลและมหาสมุทร ในช่วงเวลานี้การเดินทางเริ่มขึ้นบนชายฝั่งที่แตกต่างกันของโลกเพื่อจำแนกสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

โมเดิร์นเฟส

ในยุค 50 (ศตวรรษที่ 20) มีความก้าวหน้าอย่างมากในนิยายด้วยการพัฒนากล้องจุลทรรศน์สแกนและส่งอิเล็กตรอน สิ่งนี้ได้รับอนุญาตให้ศึกษาด้านสรีรวิทยาชีววิทยาของเซลล์และนิเวศวิทยาของสาหร่ายกลุ่มต่าง ๆ.

ในยุค 70 วิธีการที่เป็นระบบของนิยายเปลี่ยนไปเนื่องจากการใช้เทคนิคระดับโมเลกุล มันถูกพิจารณาแล้วว่าสาหร่ายเป็นกลุ่ม polyphyletic (พวกเขาไม่แบ่งปันบรรพบุรุษร่วมกัน) ดังนั้นไซยาโนแบคทีเรียตั้งอยู่ภายในแบคทีเรียและสาหร่ายกลุ่มอื่น ๆ ใน Kingdom Protista.

ปัจจุบันนิยายเป็นระเบียบวินัยที่ดีและมีนักวิจัยจำนวนมากในสาขาที่แตกต่างกันของการศึกษา.

สาขาวิชา

Ficology เป็นวินัยที่อุทิศให้กับการศึกษาของสาหร่าย มันไม่ได้หมายถึงเฉพาะหมวดหมู่อนุกรมวิธาน (เนื่องจากที่มาของกลุ่มนี้) แต่มันยังคงใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ.

ภายในสาหร่ายพบทั้งเซลล์โปรคาริโอตและยูคาริโอตซึ่งส่วนใหญ่ทำหน้าที่สังเคราะห์แสง ในกลุ่มยูคาริโอตสาหร่ายเป็นตะโลฟิต้า (พืชที่มีตะโล) ซึ่งมีสีหลักคือสังเคราะห์แสงคลอโรฟิลล์ ไปยัง.

phycology ศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและกายวิภาคของสาหร่ายกลุ่มต่าง ๆ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงการวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้รวมถึงแง่มุมต่าง ๆ เช่นวิวัฒนาการของคลอโรพลาสต์และกลไกการสังเคราะห์ด้วยแสง.

ในสาขาสรีรวิทยาและชีวเคมี phycologists ได้อุทิศตนเพื่อการศึกษาที่เรียกว่า "กระแสน้ำแดง" นี่หมายถึงการเติบโตแบบทวีคูณของสาหร่ายขนาดเล็กที่ผลิต phycotoxins ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นพิษสำหรับสัตว์ทะเลและมนุษย์.

ภายใน algology ความรู้เกี่ยวกับบทบาทของสาหร่ายในระบบนิเวศที่พวกมันถูกค้นพบนั้นถูกไตร่ตรองไว้ หัวข้อนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวิทยาศาสตร์เพราะสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นผู้ผลิตออกซิเจนหลักของโลก.

ในทางกลับกันสาหร่ายมีประโยชน์ต่อมนุษย์เป็นอาหารและเป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ดังนั้นficologíaยังศึกษาสายพันธุ์ที่มีประโยชน์เช่นเดียวกับรูปแบบของการใช้สาหร่ายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น.

ตัวอย่างการสืบสวนล่าสุด

Ficology ในฐานะที่เป็นสาขาวิชาครอบคลุมหลาย ๆ ด้านที่น่าสนใจสำหรับนักวิจัย ปัจจุบันผู้ที่เกี่ยวข้องกับสรีรวิทยาการผลิตสารพิษผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและระบบที่โดดเด่น.

กลไกการสังเคราะห์ด้วยแสง

มันได้รับการแนะนำว่าคลอโรพลาสต์ของสาหร่ายวิวัฒนาการมาจากเอนโดซิมไบโอติกไซยาโนแบคทีเรีย การวิจัยในสาขานี้มุ่งเน้นไปที่กลไกการขนส่งของข้อมูลที่ควบคุมการแบ่งและการเผาผลาญของคลอโรพลาสต์.

ในช่วงปี 2560 มีการศึกษาเกี่ยวกับไซยาโนแบคทีเรียและกลุ่มสาหร่ายอื่น ๆ ผ่านสิ่งนี้กลไกการใช้ออกซิเจนถูกตรวจสอบเนื่องจากส่วนเกินขององค์ประกอบนี้สามารถทำให้เกิดความเสียหายออกซิเดชันในเซลล์.

ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่ามีการเปิดใช้งานเอนไซม์ในไซยาโนแบคทีเรียที่ช่วยปกป้องเซลล์จากความเข้มแสงสูง ในสายพันธุ์อื่น ๆ กลวิธีทางชีวเคมีถูกตั้งข้อสังเกตว่าทำให้เซลล์ไม่ไวต่อ O มากเกินไป₂.

phycotoxin

การผลิตไฟโคทอกซินสามารถผลิตสิ่งที่เรียกว่า "กระแสน้ำสีแดง" ซึ่งสร้างผลกระทบทางนิเวศวิทยาและเศรษฐกิจอย่างมาก นี่คือเหตุผลที่นิยายให้ความสำคัญกับการศึกษาสารประกอบเหล่านี้.

มีการสอบสวนหลายครั้งเพื่อพิจารณาว่าไฟโคทอกซินเหล่านี้ทำหน้าที่อย่างไรในสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ รวมถึงมนุษย์ ในปี 2018 นักวิจัยสเปนได้ทำการตรวจสอบสารพิษที่ผลิตโดยสาหร่ายและกลไกการออกฤทธิ์และอาการที่เกิดขึ้นในมนุษย์.

เชื้อเพลิงชีวภาพ

นวนิยายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้ให้ความสนใจกับเรื่องของเชื้อเพลิงชีวภาพ มีงานวิจัยจำนวนมากกำลังทำเรื่องเกี่ยวกับชีววิทยาและการใช้ประโยชน์ของสาหร่ายที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้.

การสอบทานของลูกค้าสำหรับการใช้งานของสาหร่ายเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ (ดำเนินการในปี 2017) แสดงให้เห็นว่าความท้าทายหลักของการดำเนินการอยู่ในพื้นที่ทางเทคโนโลยี ส่วนใหญ่พวกเขาจะมุ่งเน้นไปที่การบรรลุการผลิตชีวมวลสูงและบรรลุเงื่อนไขวัฒนธรรมที่เหมาะสม.

โลหะหนัก

สาหร่ายบางชนิดชอบ สาหร่ายไก สาหร่ายสีเขียวและ Fucus (สาหร่ายสีแดง) ทนต่อโลหะหนัก ในแง่นี้การศึกษากำลังดำเนินการเพื่อกำหนดปริมาณของโลหะที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถมี.

จากข้อมูลที่ได้รับแบบจำลองได้ถูกสร้างขึ้นเกี่ยวกับพฤติกรรมการปนเปื้อนของโลหะหนักในแหล่งน้ำ.

Systematics

phycology ได้ให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับการศึกษาอย่างเป็นระบบของสาหร่าย สาขานี้มุ่งเน้นไปที่การศึกษาความสัมพันธ์ของสาหร่ายเป็นหลักและมีผลต่อสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ.

ในแง่นี้เทคนิคระดับโมเลกุลมีความสำคัญมากในการกำหนดความสัมพันธ์เหล่านี้ระหว่างสิ่งมีชีวิต.

เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ทำการศึกษาสาหร่ายน้ำแข็งของกรีนแลนด์ที่อยู่ในกลุ่ม Chlorophytas (สาหร่ายสีเขียว) มันพิสูจน์แล้วว่าสิ่งเหล่านี้เป็นสาหร่ายที่เกี่ยวข้องกับพืชมากที่สุดและนิเวศวิทยาของพวกมันสามารถช่วยให้เข้าใจการล่าอาณานิคมของพืชในสิ่งแวดล้อมทางบกได้ดียิ่งขึ้น.

การอ้างอิง

1. แชปแมน RL, MA Buchheim, CF Delwiche, เสื้อ Friedl, VAR Huss กิโลกรัม Karol ลูอิส, J Manhart, RM McCourt, JL โอลเซ่นและ DA Waters (1998) โมเลกุล Systematics ของสาหร่ายสีเขียว ได้ pp 508-540 ใน: Soltis DE, Soltis PS ดอยล์และเจเจ (สหพันธ์) โมเลกุล Systematics ของพืชครั้งที่สอง สปริงเกอร์, บอสตัน 585 หน้า.
2. Farabegoli F, L สีขาว, L Rodriguez, J และ A Cabado Vieites (2018) Phycotoxins ในหอยทะเล: ต้นกำเนิดเกิดขึ้นและผลกระทบต่อมนุษย์ มีนาคมยาเสพติด 16: 1-26.
3. Lee RE (2018) รุ่นที่ห้า สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัย Cambrige นิวยอร์กสหรัฐอเมริกา 535 หน้า.
4. Norton TA, M Melkonian และ RA Andersen (1996) ความหลากหลายทางชีวภาพของสาหร่าย Phycologia 35: 308-326.
5. GR ใต้และ A Whittick (1987) รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ Phycology สิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ Blackwell ออกซ์ฟอร์ดสหราชอาณาจักร 343 หน้า.