ALGA COKLAT: KARAKTERISTIK, TAKSONOMI, HABITAT, REPRODUKSI - BIOLOGI - 2024

The ganggang coklat yang eukariota. Warna karakteristiknya diberikan dengan adanya fucoxanthin karotenoid dalam kloroplas. Mereka menghasilkan laminarin sebagai zat cadangan dan juga bisa memiliki tanin jelek.

Phaeophyceae terletak di filum Ochrophyta dari sub-kerajaan Heterokonta dalam kerajaan Protista. Tujuh ordo, 307 genera dan sekitar 2000 spesies telah dikenali.

Sargassum di pantai di Kuba. Penulis: Bogdan Giușcă (Bogdan Giuşcă (bicara)), dari Wikimedia Commons

Kebanyakan alga coklat menghuni lingkungan laut. Hanya delapan genera yang diketahui ada di perairan tawar. Mereka cenderung tumbuh di perairan yang dingin, berombak, dan sejuk. Laut Sargasos (Atlantik) berutang nama pada sebagian besar spesies dari genus Sargassum yang tumbuh di perairannya.

Sejumlah besar asam alginat diproduksi di dinding sel Phaeophyceae, terhitung 70% dari berat alga. Phycocolloid ini banyak digunakan di industri sebagai stabilizer dan emulsifier pada makanan, obat-obatan, dan tekstil. Panen alga coklat dunia mencapai tiga juta ton per tahun.

karakteristik

Alga coklat adalah organisme multiseluler. Ukurannya berkisar dari beberapa milimeter hingga lebih dari 60 meter atau lebih dalam kasus Macrocystis pyrifera.

Dinding seluler

Sel dikelilingi oleh dinding sel yang terdiri dari setidaknya dua lapisan. Lapisan paling dalam terdiri dari mikrofibril selulosa, membentuk struktur utama.

Lapisan terluar adalah mucilaginous dan terdiri dari zat koloid yang disebut phycocolloids. Ini termasuk fucodiano (polisakarida tersulfasi) dan asam alginat. Jumlah relatif kedua phycocolloid dapat bervariasi antar spesies, bagian tanaman yang berbeda, dan lingkungan tempat tumbuhnya.

Dalam beberapa kasus dinding sel mungkin memiliki endapan kalsium karbonat dalam bentuk aragonit (Padina pavonia).

Kloroplas

Kloroplas bisa dari satu sampai banyak. Bentuknya bervariasi, dari laminar hingga diskoid atau lentikular.

Mereka terdiri dari kelompok tiga tilakoid yang saling berhubungan oleh lamella zonal. Mereka memiliki empat unit membran. Dua membran terluar adalah retikulum endoplasma (ER).

Membran amplop kloroplas dan membran retikulum endoplasma dihubungkan oleh tubulus. Dalam beberapa kelompok, membran terluar dari retikulum endoplasma terhubung ke membran inti.

Klorofil a, c ₁ dan c ₂ ada di plastida ini . Selain itu, ada fucoxanthin karotenoid dalam jumlah tinggi, bersama dengan violaxanthin. Dua pigmen terakhir ini bertanggung jawab atas warna coklat alga ini.

Di hampir semua kelompok ada perwakilan dengan pyrenoid. Struktur ini adalah massa protein tak berwarna yang mengandung enzim yang diperlukan untuk beberapa fase fotosintesis.

Pyrenoid dari Phaeophyceae berada di luar kloroplas. Mereka mengandung zat granular dan dikelilingi oleh membran retikulum endoplasma yang terkait dengan kloroplas. Pita polisakarida cadangan terbentuk di sekitar pirenoid.

Florotannin (tanin jelek)

Alga coklat menghasilkan tanin tertentu yang terletak di inklusi intraseluler kecil. Flurotannin ini dibentuk di diktiosom aparatus Golgi. Mereka adalah produk polimerisasi floroglucinol.

Tanin ini tidak mengandung gula dan sangat pereduksi. Mereka sangat sepat untuk dicicipi. Mereka dengan cepat teroksidasi di udara menghasilkan phycophaein, pigmen hitam yang memberikan warna karakteristik pada ganggang coklat kering.

Disarankan bahwa florotannin dapat menyerap radiasi ultraviolet dan merupakan komponen dinding sel. Fungsinya yang paling menonjol adalah perlindungan terhadap herbivora. Diketahui bahwa mereka dapat menghambat glukosidase yang dihasilkan oleh gastropoda yang memakan alga ini.

Perkembangan Thallus

Thallus alga coklat relatif besar dan kompleks. Berbagai jenis perkembangan dapat terjadi:

-Diffuse : semua sel dalam tubuh tumbuhan mampu membelah. Uniseriate, kurang lebih bercabang thallus (Ectocarpus) terbentuk.

-Apikal : sel yang terletak pada posisi apikal membelah untuk membentuk tubuh tumbuhan. Thallus berbentuk pipih dikotomis atau flabelat (Dictyota).

- Tricothalic : sel membelah dan membentuk trikoma ke atas dan thallus ke bawah (Cutleria).

- Meristem intercalary r: zona sel meristematik membelah ke atas dan ke bawah. Thallus dibedakan menjadi rizoid, stipe dan lamina. Penebalan dapat terjadi pada stipe karena meristemoid membelah ke segala arah (Laminaria, Macrocystis).

- Meristodermis : terdapat lapisan perifer yang terbagi sejajar dengan thallus. Jaringan terbentuk di bawah meristodermis (korteks). Thalli adalah dichotomous, meruncing dan tebal di tengah (Fucus).

Habitat

Ganggang coklat hampir secara eksklusif berada di laut. Hanya beberapa spesies dari delapan genera yang tumbuh di perairan tawar.

Mereka adalah organisme bentik (mereka hidup di dasar ekosistem perairan). Beberapa spesies dari genus Sargassum adalah pelagis (mereka berkembang di dekat permukaan).

Spesies air tawar ditemukan di belahan bumi utara, kecuali Ectocarpus siliculosus. Spesies kosmopolitan ini umumnya laut, tetapi telah ditemukan tumbuh di perairan tawar di Australia.

Phaeophyceae laut adalah komponen dari flora laut litoral. Mereka tersebar dari daerah subpolar ke ekuator. Keanekaragaman terbesarnya terjadi di perairan dingin di zona beriklim sedang.

Kelp (kebanyakan spesies Laminariales) membentuk hutan sub-litoral di zona beriklim sedang, dengan pengecualian Arktik. Spesies pelagis Sargassum membentuk wilayah yang luas di Laut Sargasso yang terkenal di Atlantik.

Taksonomi dan subclass

Alga coklat pertama kali dikenali sebagai kelompok pada tahun 1836. Ahli botani WH Harvey memisahkan mereka sebagai subkelas Melanospermeae dari kelas Alga.

Kemudian pada tahun 1881 mereka diberi kategori kelas dengan nama Phaeophyceae. Kemudian pada tahun 1933 Kylin membagi alga coklat menjadi tiga kelas: Isogeneratae, Heterogeneratae, dan Cyclosporeae. Proposal ini ditolak oleh Fristsch pada tahun 1945, lagi-lagi dianggap hanya satu kelas.

Saat ini Phaeophyceae adalah kelas dalam filum Ochrophyta dari sub-kerajaan Heterokonta dari kerajaan Protista. Mereka dianggap sebagai garis keturunan yang sangat kuno yang berasal dari 150 - 200 juta tahun yang lalu.

Mungkin ganggang coklat purba memiliki perkembangan thallus apikal. Kelompok saudaranya adalah Xanthophyceae dan Phaeothamniophyceae.

Dengan informasi dari studi molekuler, Silberfeld dan kolaborator mengusulkan pada tahun 2014 untuk memisahkan Phaeophyceae menjadi empat subclass, berdasarkan divergensi dalam topologi pohon filogenetik.

Di dalamnya 18 ordo dan 54 keluarga diakui. Sekitar 2000 spesies tersebar dalam 308 marga telah dideskripsikan.

Subclass dari alga coklat adalah sebagai berikut:

Discosporangiophycidae

Thallus filamen berserabut dan bercabang, dengan perkembangan apikal. Banyak kloroplas, tanpa pirenoid. Hanya satu pesanan disajikan, dengan dua keluarga monogenerik.

Ishigeophycidae

Thallus bercabang, terete atau foliose. Ini adalah pseudoparenkim, dengan adanya medula dan korteks. Perkembangan apikal dari thallus. Kloroplas diskoid dan adanya beberapa pirenoid. Dibentuk atas perintah, dengan dua keluarga.

Dictyotophycidae

Mereka memiliki talus berserabut atau pseudoparenchymal. Dengan pengembangan terminal atau apikal. Kloroplas diskoid dan tidak adanya pirenoid. Ini dibagi menjadi empat ordo dan 9 keluarga.

Fucophycidae

Ini adalah kelompok terbesar dalam alga coklat. Thallus cukup bervariasi antar kelompok. Jenis perkembangan thallus leluhur adalah kabisat. Pyrenoid terjadi di beberapa perwakilan dari semua kelompok. Sudah dipisahkan menjadi 12 ordo dan 41 KK.

Reproduksi

Alga coklat dapat menunjukkan reproduksi seksual atau aseksual. Semua memiliki sel reproduksi pyriform yang bergerak melalui flagela.

Sel reproduksi

Sel reproduksi menghadirkan dua flagela yang disisipkan secara lateral atau basal. Satu diarahkan ke kutub posterior sel dan yang lainnya ke kutub anterior. Flagel anterior ditutupi dengan filamen kecil yang terstruktur dalam dua baris.

Di dekat pangkal flagela ada bintik mata kemerahan. Bintik mata adalah fotoreseptor yang memungkinkan intensitas dan arah cahaya dideteksi. Ini memudahkan sel untuk bergerak agar lebih efisien dalam fotosintesis.

Bintik okuler ini dibentuk oleh gumpalan lipid di antara pita tilakoid dan selubung kloroplas. Mereka bekerja seperti cermin cekung yang memusatkan cahaya. Panjang gelombang antara 420 - 460 nm (cahaya biru) adalah yang paling efektif pada alga coklat.

Reproduksi aseksual

Itu dapat terjadi dengan fragmentasi atau melalui propagul. Propagula adalah struktur seluler khusus dengan sel apikal. Sel-sel ini membelah dan membentuk individu baru.

Zoospora (spora aseksual motil) juga diproduksi. Ini diproduksi dalam sporangium dari mana sel-sel haploid dilepaskan. Mereka memunculkan generasi gametofit (haploid).

Reproduksi seksual

Ini bisa disebabkan oleh isogami (gamet yang sama) atau anisogami (gamet berbeda). Oogami (gamet betina dan jantan yang tidak dapat bergerak) juga dapat terjadi.

Siklus hidupnya adalah haplodipontik (generasi diploid dan haploid bergantian). Bisa isomorfik (kedua generasi serupa) atau heteromorfik (generasi yang berbeda secara morfologis). Bergantung pada kelompoknya, gametofit (haploid) atau sporofit (diploid) dapat mendominasi.

Dalam beberapa kelompok, seperti ordo Fucales, siklus hidupnya diplontik (fase haploid terbatas pada gamet).

Alga coklat memiliki dua jenis struktur reproduksi seksual. Beberapa multilokuler, hadir dalam gametofit dan sporofit, menghasilkan sel seluler. Yang lainnya unilokuler, hanya terdapat pada sporofit dan menghasilkan spora haploid motil.

Hormon seks

Hormon seks (feromon) adalah zat yang diproduksi selama reproduksi seksual. Dalam alga coklat mereka memiliki fungsi melakukan pelepasan eksplosif gamet jantan dari antheridia. Mereka juga menarik gamet jantan ke betina.

Hormon-hormon ini adalah hidrokarbon tak jenuh. Mereka sangat mudah menguap dan hidrofobik. Sangat sedikit jumlah yang dilepaskan per sel per jam.

Persepsi feromon dikaitkan dengan sifat hidrofobiknya yang dipersepsi oleh sel penerima (gamet jantan). Daya tarik tidak bekerja lebih dari 0,5 mm dari gamet wanita.

Makanan

Alga coklat adalah organisme autotrofik. Produk akumulasi fotosintesis adalah manitol. Senyawa cadangan jangka panjang adalah laminarin (glukan polisakarida).

Konsentrasi manitol dalam sel dapat meningkat atau menurun yang berhubungan dengan salinitas medium. Ini berkontribusi pada proses osmoregulasi alga dan tampaknya tidak dikondisikan oleh fotosintesis.

Kapasitas fotosintesis alga coklat dirangsang oleh cahaya biru. Fenomena ini hanya terjadi pada kelompok ini dan meningkatkan efisiensinya dalam menangkap karbon dioksida. Ini mungkin terkait dengan jenis pigmen yang ada di kloroplas Anda.

Referensi

1. Forster RM dan MJ Dring (1994) Pengaruh cahaya biru pada kapasitas fotosintesis tumbuhan laut dari berbagai kelompok taksonomi, ekologi dan morfologi, Eropa. Jurnal Phycology, 29: 21-27.
2. Lee R (2008) Phycology. Edisi keempat. Cambridge University Press, Inggris. 547 hal.
3. Reviers B, F Rousseau dan S Draisma (2007) Klasifikasi Phaeophyceae dari masa lalu hingga saat ini dan tantangan saat ini. Masuk: Brodie J dan J Lewis. Mengurai alga, alga masa lalu, sekarang dan masa depan secara sistematis. CRC Press, London. Hlm 267-284.
4. Silberfeld T, M Racault, R. Fletcher, A Couloux, F Rousseau dan B De Reviers (2011) Sistematika dan sejarah evolusi taksa bantalan pirenoid pada alga coklat (Phaeophyceae), European Journal of Phycology, 46: 361-377.
5. Silberfeld T, F Rousseau dan B De Reviers (2014) Klasifikasi terbaru dari ganggang coklat (Ochrophyta, Phaeophyceae). Cryptogamie, Algologie 35: 117-156.