phycology atau algology adalah disiplin ilmu yang mempelajari ganggang, dengan fokus utama pada studi mekanisme mereka fotosintesis, produksi racun, dan produk industri yang sistematis.
Alga adalah kelompok polifiletik (tanpa nenek moyang yang sama) dari organisme fotosintetik dengan kehadiran di dinding sel . Kelompok ini mencakup individu uniseluler (cyanobacteria atau ganggang biru-hijau) dan sebagai multiseluler. Demikian juga, sel prokariotik dan eukariotik disertakan .
Biofuel diproduksi dengan ganggang di laboratorium. Sumber: Honeywell [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], melalui Wikimedia Commons
Ficology dimulai di Yunani kuno, dengan karya Theophrastus dan Dioscorides. Untuk waktu yang lama, ganggang dianggap sebagai tanaman , itulah sebabnya mereka terutama dipelajari oleh ahli botani.
Linnaeus adalah orang pertama yang menggunakan nama alga untuk mendefinisikan kelompok organisme ini, meskipun ia juga memasukkan beberapa lumut . Namun, pada abad kesembilan belas ketika ficology memegang sebagai suatu disiplin, karena struktur alga lebih dikenal.
Selama tahun-tahun ini, ficologist hebat, seperti Stackhouse, Lamouroux dan Kützing, memberikan kontribusi penting dalam biologi dan klasifikasi alga. Karya-karyanya didasarkan terutama pada studi tentang anatomi dan siklus hidup organisme ini.
Di antara bidang studi fikologi, penelitian tentang “pasang merah”, yang disebabkan oleh pertumbuhan eksponensial mikroalga, menonjol. Organisme ini menghasilkan racun yang meracuni ikan dan kerang, yang berdampak negatif pada industri perikanan dan kesehatan masyarakat.
Indeks artikel
Sejarah
Peradaban manusia pesisir mengembangkan hubungan penting dengan ganggang. Mapuches, di Chili, memasukkan ganggang dalam simbolisme mitologis mereka. Untuk bagian mereka, orang Cina adalah yang pertama meninggalkan referensi tertulis tentang organisme ini.
Fikologi atau algologi, sebagai ilmu, memiliki asal-usulnya terutama dalam budaya Barat dan perkembangannya terkait dengan sejarah botani. Kita dapat mengenali empat fase dalam evolusi historisnya.
Yunani Kuno hingga akhir abad ke-18
Orang pertama yang menggunakan istilah phykos (tanaman laut) untuk menyebut alga adalah orang Yunani Theophrastus dan Dioscorides. Kemudian, dari nama Yunani ini, istilah Romawi Fucus diturunkan , digunakan untuk merujuk pada organisme ini.
Selama abad 16 dan 17, tidak banyak penelitian yang dilakukan di bidang fiksi. Ahli botani Ceko Von Zalusian (1592) memasukkan ganggang bersama dengan jamur, lumut dan tumbuhan laut dalam kelompok Musci . Von Zakusian menganggap kelompok-kelompok ini sebagai “Ruda et Confusa” (sulit dan membingungkan), karena sulitnya mengklasifikasikannya.
Ahli botani lain yang memberikan kontribusi pada masa awal fikologi adalah Gaspar Bauhin, dalam karyanya Prodromus theatri botánica (1620). Penulis mengklasifikasikan berbagai kelompok tumbuhan sebagai alga, seperti lumut dan ekor kuda ( Equisetum ).
Pada tahun 1711, Ferchault de Reaumur Prancis menggambarkan struktur seksual spesies alga. Ini merupakan kontribusi penting untuk algologi, meskipun ahli botani seperti Samuel Gottlieb terus percaya bahwa alga direproduksi dengan partenogenesis.
Linnaeus memasukkan alga dalam cryptogams (tanaman tanpa biji) dalam sistem klasifikasi seksualnya (1735). Kemudian, pada 1753 ia menggambarkan genus Fucus, dan di sana kelompok itu mulai memiliki definisi yang lebih baik.
1800 hingga 1880
Penggunaan mikroskop optik yang lebih baik menghasilkan kemajuan besar dalam fikologi. Pada periode inilah sebagian besar kelompok utama alga, seperti yang dikenal sekarang, didefinisikan.
Yang pertama dengan jelas menunjukkan seksualitas ganggang adalah Swiss Pierre Vaucher dalam karyanya Histoire des conferves de’eau douce (1803). Dari pekerjaan ini, alga dikenali sebagai kelompok dan algologi mulai berkonsolidasi.
John Stackhouse. Air mancur. Google Buku [Domain publik], melalui Wikimedia Commons
Dianggap bahwa orang Inggris John Stackhouse mengubah ficology menjadi disiplin ilmu. Pada tahun 1801, Stackhouse mempelajari perkecambahan zigot spesies Fucus dan menentukan bahwa mereka berasal dari genera yang berbeda.
Kemudian, ahli botani Prancis Jean Lamouroux mengusulkan sistem klasifikasi alga pada tahun 1813. Dalam karyanya, ia menggambarkan sejumlah besar spesies dan mendefinisikan tiga kelompok besar (alga merah, coklat, dan hijau).
Di antara phycologists besar waktu itu, Swedia CA Agardh dan putranya JG Agardh menonjol, yang mempelajari morfologi alga. JG Agardh mengusulkan klasifikasi alga laut berdasarkan karakteristik anatomi mereka.
Ahli algologi terkemuka lainnya adalah Friedrich Kützing dari Jerman, yang menerbitkan banyak risalah tentang fikologi di mana ia menggambarkan berbagai spesies. Dalam penelitiannya, ia terutama memperhitungkan anatomi organisme ini.
Dari tahun 1880 hingga awal 1950-an abad ke-20
Untuk sebagian besar periode ini, fikologi dianggap sebagai cabang botani dan alga termasuk dalam divisi Thallophyta (Plantae). Siklus hidup banyak spesies juga dipelajari, yang memungkinkan kelompok yang berbeda untuk lebih jelas.
Ficologist Italia Giovanni de Toni bekerja selama 35 tahun pada karyanya Sillete Algarín , yang diterbitkan pada tahun 1924. Karya ini mengumpulkan semua pengetahuan tentang sistematika alga yang ada hingga saat ini.
Selain itu, lahirlah ficology kelautan, yang mengkhususkan diri dalam studi tentang alga yang ada di laut dan samudera. Selama periode ini, ekspedisi ke berbagai pantai di dunia mulai mengklasifikasikan organisme ini.
Fase cararn
Pada 50-an (abad ke-20) ada kemajuan besar dalam fikologi, berkat perkembangan pemindaian dan transmisi mikroskop elektron. Hal ini memungkinkan untuk mempelajari aspek fisiologi, biologi sel dan ekologi dari berbagai kelompok alga.
Pada 1970-an, pendekatan sistematis terhadap fikologi berubah, karena penggunaan teknik molekuler. Itu mungkin untuk menentukan bahwa ganggang adalah kelompok polifiletik (mereka tidak memiliki nenek moyang yang sama). Dengan demikian, cyanobacteria terletak di dalam bakteri dan kelompok ganggang lainnya di Kingdom Protista .
Saat ini, fikologi adalah disiplin yang terkonsolidasi dan ada banyak peneliti di berbagai bidang studinya.
Bidang studi
Fikologi adalah disiplin yang didedikasikan untuk mempelajari alga. Ini tidak hanya disebut kategori taksonomi (karena asal usul kelompok ini), tetapi masih digunakan untuk tujuan praktis.
Dalam alga, baik sel prokariotik dan eukariotik ditemukan, yang sebagian besar berfotosintesis . Dalam kelompok eukariotik, alga adalah talophytes (tanaman dengan thallus) yang pigmen fotosintesis utamanya adalah klorofil a .
rumput laut merah. Sumber: Ed Bierman [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], melalui Wikimedia Commons
Phycology mempelajari karakteristik morfologi dan anatomi dari berbagai kelompok alga. Selain itu, ini membahas penelitian tentang proses evolusi organisme ini, termasuk berbagai aspek seperti evolusi kloroplas dan mekanisme fotosintesis.
Di bidang fisiologi dan biokimia, phycologists telah mendedikasikan diri untuk mempelajari apa yang disebut “pasang merah”. Ini mengacu pada pertumbuhan eksponensial mikroalga tertentu yang menghasilkan fikotoksin, yang merupakan organisme beracun bagi fauna laut dan manusia.
Dalam algologi, pengetahuan tentang peran alga dalam ekosistem di mana mereka ditemukan dipertimbangkan. Topik ini sangat penting bagi sains, karena organisme ini adalah produsen oksigen utama di planet ini.
Di sisi lain, ganggang berguna bagi manusia sebagai makanan dan sebagai dasar untuk produksi produk industri. Oleh karena itu, phycology juga mempelajari spesies yang berpotensi berguna, serta cara yang paling efisien untuk menggunakan ganggang.
Contoh Penelitian Terbaru
Fikologi sebagai disiplin ilmu mencakup berbagai bidang yang menarik bagi para peneliti. Saat ini, yang terkait dengan fisiologi, produksi toksin, produk industri, dan sistematikanya menonjol.
Mekanisme fotosintesis
Telah dikemukakan bahwa kloroplas dalam alga berevolusi dari cyanobacteria endosimbiotik. Penelitian di bidang ini berfokus pada mekanisme transportasi informasi yang mengontrol pembelahan dan metabolisme kloroplas.
Selama tahun 2017, penelitian dilakukan pada cyanobacteria dan kelompok alga lainnya. Melalui ini, mekanisme penggunaan oksigen diselidiki, karena kelebihan unsur ini dapat menyebabkan kerusakan oksidatif dalam sel.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa enzim diaktifkan pada cyanobacteria yang melindungi sel dari intensitas cahaya yang tinggi. Pada spesies lain, strategi biokimia diamati yang membuat sel tidak peka terhadap kelebihan O 2 .
Fitotoksin
Produksi phycotoxins dapat menghasilkan apa yang disebut “red tides”, yang menghasilkan dampak ekologis dan ekonomi yang besar. Inilah sebabnya mengapa phycology berfokus pada studi senyawa ini.
Berbagai penyelidikan telah dilakukan untuk menentukan bagaimana fikotoksin ini bekerja pada organisme yang berbeda, termasuk manusia. Pada tahun 2018, peneliti Spanyol meninjau racun yang dihasilkan oleh mikroalga dan mekanisme aksi dan gejala yang mereka hasilkan pada manusia.
pasang merah. Sumber: NOAA [Domain publik], melalui Wikimedia Commons
Bahan Bakar Nabati
Phycology, dalam beberapa tahun terakhir, telah mencurahkan perhatian pada bidang biofuel. Banyak penyelidikan sedang dilakukan dalam aspek biologis dan terapan alga yang berpotensi dapat digunakan.
Tinjauan terhadap prospek penggunaan alga sebagai bahan bakar nabati (dilakukan pada tahun 2017) menunjukkan bahwa tantangan aksi utama berada di bidang teknologi. Terutama, mereka berfokus pada pencapaian produksi biomassa yang tinggi, serta mencapai kondisi pertumbuhan yang sesuai.
Logam berat
Beberapa genus alga seperti Cladophora (alga hijau) dan Fucus (alga merah) toleran terhadap logam berat. Dalam pengertian ini, penelitian sedang dilakukan untuk menentukan jumlah logam yang dapat dikandung organisme ini.
Dari informasi yang diperoleh, telah dibuat caral simulasi tentang perilaku pencemaran logam berat di badan air.
Sistematis
Phycology telah sangat mementingkan studi sistematis alga. Bidang ini berfokus terutama pada mempelajari hubungan ganggang satu sama lain dan pengaruhnya terhadap organisme lain.
Dalam pengertian ini, teknik molekuler sangat penting dalam mendefinisikan hubungan antara organisme ini.
Baru-baru ini, ganggang glasial Greenland, yang terletak di dalam kelompok Chlorophytas (ganggang hijau), dipelajari. Ditemukan bahwa ini adalah alga yang paling terkait dengan tanaman dan ekologinya dapat membantu untuk lebih memahami kolonisasi tanaman di lingkungan terestrial.
Referensi
- Chapman RL, MA Buchheim, CF Delwiche, T Friedl, VAR Huss, KG Karol, LA Lewis, J Manhart, RM McCourt, JL Olsen, dan DA Waters (1998) Sistematika Molekuler Alga Hijau. hal 508-540. Dalam: Soltis DE, PS Soltis dan JJ Doyle (eds) Sistematika Molekuler Tumbuhan II. Springer, Boston, MA. 585 hal.
- Farabegoli F, L Blanco, L Rodríguez, J Vieites dan A Cabado (2018) Phycotoxins di kerang laut: asal, kejadian dan efek pada manusia. Mar Narkoba 16: 1-26.
- Lee RE (2018) Edisi Kelima. Pers Universitas Cambridge. New York, AS. 535 hal.
- Norton TA, M Melkonian dan RA Andersen (1996) Keanekaragaman hayati alga. Fikologi 35 : 308–326.
- South GR dan A Whittick (1987) Pengantar Phycology. Publikasi Ilmiah Blackwell. Oxford, Inggris. 343 hal.
