Alga

Un alga es un organismo con capacidad de realizar la fotosíntesis oxigénica y obtener el carbono orgánico con la energía de la luz del Sol, diferente de una embriofita o planta terrestre. Casi siempre viven en un medio acuático (alguna excepción colonizó la superficie terrestre, pero no de la forma espectacular en que lo hicieron las embriofitas) y pueden ser unicelulares o pluricelulares. En la definición moderna del término se consideran solo organismos eucariotas. Esto incluye a las algas verdes y las algas rojas (que se suelen clasificar en el reino de las plantas), las algas pardas (que son protistas), varios grupos de protistas unicelulares o coloniales que forman parte del fitoplancton (por ejemplo, dinoflagelados, diatomeas, haptofitas, criptofitas, etc). Las cianobacterias son fotótrofas pero son procariotas (bacterias), aunque algunos autores las incluyen en el término.​​
Todas las algas se consideran protistas según algunos autores (como Lynn Margulis), no obstante algunas especies son reconocidas además como plantas en una de sus circunscripciones más modernas (las algas verdes, las algas rojas y las glaucofitas, que son los grupos de algas más emparentados con las plantas terrestres). En una época se llamó "algas" a las cianobacterias, que son bacterias que fotosintetizan (al ser descubiertas fueron llamadas algas verdeazules) pero hoy en día el término "alga" se utiliza preferentemente para los eucariotas (a veces se encuentran los términos "algas eucariotas" y "algas procariotas"). En algunos textos se llama "algas" a los protistas que no fotosintetizan pero están muy emparentados con protistas que sí lo hacen y probablemente descienden de un ancestro que lo hacía, como los euglenoideos no fotosintetizantes parientes cercanos de Euglena, un ejemplo es Astasia que retiene vestigios de lo que parece haber sido un cloroplasto.
Las algas en general viven en ambientes muy húmedos o en el agua (alguna excepción colonizó la tierra). Con respecto a sus modos de nutrición, no todas las algas son exclusivamente autótrofas, hay algas que además de realizar fotosíntesis pueden alimentarse de forma heterótrofa (son mixótrofas).
Las plantas terrestres y algas no son los únicos organismos con capacidad de realizar fotosíntesis. Por ejemplo, hay eucariotas que son capaces de alimentarse de algas y secuestrar los cloroplastos que estas contienen, integrándolos a sus tejidos y aprovechando los productos de la fotosíntesis, en un fenómeno llamado cleptogamia. Estos eucariotas no son considerados algas.
Inicialmente, en la época en que solo se clasificaba a los organismos como vegetales o como animales, las algas fueron agrupadas por los biólogos con los vegetales, pero hoy muchas se agrupan con los protistas. Los protozoos -también protistas- son heterótrofos, las algas, en cambio, son autótrofas, capaces de realizar fotosíntesis; pero ambos están constituidos por células eucariotas. Existen más de 30 000 especies conocidas de algas, desde las microscópicas hasta las gigantes, que pueden llegar a alcanzar cien metros.
Los caracteres esenciales que distinguen a estas del resto de los vegetales fotosintéticos (plantas terrestres) son:
Se distinguen de los hongos por carecer estos de capacidad fotosintética. Se trata de un grupo polifilético (no es un grupo de parentesco), y no tiene por lo tanto ya uso en la clasificación científica taxonómica moderna, aunque sigue teniendo utilidad en la descripción de los ecosistemas acuáticos.
Se han descrito algo más de 45.000 especies, si bien algunos grupos están pendientes de una revisión exhaustiva. Son cosmopolitas y viven prácticamente en todos los medios, aunque están relacionadas fundamentalmente con el medio acuático, se desarrollan también en ambientes variados y extremos como el suelo, la nieve o el hielo, sobre otros vegetales, etc. Generalizando se puede afirmar que en los ecosistemas acuáticos las algas son los principales productores primarios y la base de la cadena trófica, (véase fitoplancton).
Muchas algas son unicelulares microscópicas, otras son coloniales y algunas han desarrollado anatomías complejas, incluso con tejidos diferenciados, como ocurre en las algas pardas. Las más grandes, miembros del grupo anterior, forman cuerpos laminares de decenas de metros de longitud, como las que se encuentran en el mar de los Sargazos.
Para su clasificación taxonómica, además del tipo de pigmentos, plastos y otras características, se emplea el número de membranas de sus cloroplastos: dos, tres o cuatro. Tienen un papel fundamental para el entendimiento de los modelos endosimbióticos.
La coloración de las algas es muy variada y depende de los pigmentos presentes en los plastos. Así pues la clorofila es de color verde, la ficoeritrina roja, la fucoxantina parda, el caroteno naranja, la ficocianina azul y la zeaxantina amarilla.
El estudio científico de las algas se llama ficología. Se usa también, pero menos, algología, un término híbrido construido con una raíz latina (alga) y otra griega (logos); se presta además a confusión con la ciencia homónima del dolor, que es una especialidad médica.
La historía de la ficología está ligada a la historia de la botánica general. Ya en tiempos de los griegos, Teofrasto y Dioscórides utilizan en sus descripciones el término "phykos" (que significa planta marina) para designar algas. De este nombre griego derivaría el nombre latino "fucus".
Como se ha apuntado en la introducción, las algas constituyen un conjunto polifilético, es decir, sus miembros están dispersos entre distintos grupos de parentesco (grupos monofiléticos). Para su ordenación en filos y clases se han utilizado características como la composición de los pigmentos, de las sustancias de reserva, de la pared celular, y las características de la división celular.
Hay autótrofos procariotas y algas eucariotas.
Algunos otros grupos de bacterias, como Chloroflexia o Chlorobia, realizan formas de fotosíntesis no oxigénicas u oxogénicas usando bacterioclorofila en vez de clorofila, pero tampoco son tratados como algas. También existen arqueas, en concreto Halobacteria, que realizan reacciones fotosintéticas, en este caso usando el pigmento bacteriorodopsina.
Pocos grupos de eucariotas con cloroplastos son considerados algas y son tratados habitualmente como protistas o como plantas según los sistemas de clasificación. Evolutivamente se pueden clasificar en dos categorías principales: los grupos cuyos cloroplastos proceden de la endosimbiosis primaria de una cianobacteria, que constituyen la línea Archaeplastida o Primoplantae, y los restantes grupos que obtuvieron sus cloroplastos secundariamente a través de la endosimbiosis de una Primoplantae. Entre estos últimos destacan las algas cromofitas, que descienden de protistas que adquirieron los cloroplastos secundariamente por endosimbiosis de un alga roja. Adicionalmente otros grupos de protistas adquirieron sus cloroplastos por endosimbiosis secundaria, bien de un alga verde, como los euglénidos y las algas cloraracneas, o de un alga roja, como en el caso de los dinoflagelados. Se conocen también casos de dinoflagelados que reemplazaron sus cloroplastos secundarios por otros procedentes de una endosimbiosis terciaria posterior.
Primoplantae comprende los llamados eucariontes fotosintéticos primarios, descendientes directos del protozoo biflagelado en cuyo seno una cianobacteria se convirtió en el primer cloroplasto. Estos cloroplastos están rodeados por dos membranas y contienen clorofila a (que es universal) y algunos grupos también clorofila b. Las paredes celulares son de celulosa. Este grupo es el que se suele tomar como el reino Plantae, sin embargo se propusieron otras definiciones para dicho reino.​ Comprenden tres líneas:
Las algas cromofitas comprenden a la mayor parte de las algas cuyos cloroplastos provienen de un alga roja por endosimbiosis secundaria. Estos cloroplastos son llamados también rodoplastos, están rodeados por cuatro membranas y contienen clorofilas a y c, junto a otros pigmentos secundarios. La membrana exterior del cloroplasto contiene ribosomas y forma un continuo con el retículo endoplasmático y la envoltura nuclear, constituyendo una estructura denominada retículo endoplasmático cloroplástico. La pared celular puede ser de celulosa, quitina, calcárea o silícea. Aún no están del todo claras las relaciones filogenéticas, pues podrían ser un grupo monofilético denominado Chromista o ser polifilético producto de eventos simbióticos independientes.
Al igual que los anteriores, sus cloroplastos proceden de endosimbiosis secundarias (en algunos casos, incluso de endosimbiosis terciarias). Son varios grupos no relacionados que también pueden considerarse algas. Los cloroplastos están rodeados por tres o cuatro membranas y contienen clorofilas a y b los derivados de las algas verdes y clorofilas a y c los derivados de las algas rojas.
Adicionalmente, varios otros grupos como los ciliados son comúnmente heterótrofos, pero algunas especies pueden ingerir algas endosimbióticas que dentro de su cuerpo continúan realizando la fotosíntesis, con lo que ecológicamente son fotosintéticos y pueden considerarse "algas".
Dada la polifilia del grupo, reflejada en la clasificación de arriba, no se pueden hacer muchas generalizaciones válidas.
Las formas pluricelulares suelen presentar paredes celulares, y a veces desarrollan estructuras anatómicas intrincadas, especialmente las algas pardas y las algas rojas. Las formas más emparentadas con las plantas terrestres poseen plasmodesmos (puentes de citoplasma entre células contiguas). Con respecto a su reproducción sexual, hay ciclos vitales complejos con alternancia de generaciones, ciclos de vida haplontes y diplontes. Los órganos formadores de gametos (gametocistes) y esporas (esporocistes) son unicelulares (con la sola excepción de algunas algas verdes del género Chara). En general, las células reproductoras son flageladas.
Aparte de formas estrictamente unicelulares se presentan entre las algas formas coloniales o pluricelulares con estructuras y anatomías a veces convergentes que se suelen clasificar en los siguientes biotipos:
Las algas pluricelulares carecen de los complejos tejidos xilema y floema de las plantas vasculares. Esto no significa que todas las algas carezcan por completo de estructuras especializadas. Pero, debido a que los botánicos definen (verdaderos) tallos, hojas y raíces por la presencia de estos tejidos, su ausencia en las algas significa que las estructuras equivalentes a tallos y hojas presentes en algunos grupos de algas deben describirse utilizando terminología diferente.​ Aunque no todas las algas pluricelulares son estructuralmente complejas, el talo o cuerpo del alga típicamente posee una o más partes características:
La función ecológica más conocida de las algas es la producción primaria, son los principales productores de materia orgánica a partir de la inorgánica en el mar, de esta manera la materia orgánica ingresa a las cadenas tróficas. Este paso puede producirse por el consumo de algas, la absorción de nutrientes disueltos de origen vegetal por otros organismos, o por la descomposición de estas.
Hay algas en todos los ambientes acuáticos donde existe luz, tanto de agua dulce como de agua salada, unas veces en el plancton otras en el bentos. Se encuentran también en ambientes terrestres húmedos, como es el caso del verdín que crece en suelos, en muros, en cortezas de árboles, etc.
Son notables las algas que forman asociaciones simbióticas con organismos heterótrofos. Este es el caso de las que forman líquenes en asociación con hongos. También el de los simbiontes unicelulares que se encuentran en muchos animales marinos, sobre todo moluscos y corales.
Existen formas unicelulares hipertérmofilas, creciendo en fuentes termales, entre las algas rojas. Son de gran interés biológico, porque esta condición es única entre los organismos eucariontes.
De interés práctico son las floraciones o blooms producidos por algunas algas eucarióticas unicelulares que protagonizan a veces mareas tóxicas.
Distintas algas aparecen formando notables simbiosis metabólicas. Se trata de asociaciones mutualísticas en las que organismos con metabolismos distintos se asocian, beneficiándose mutuamente de sus respectivas habilidades.
Hay varios casos notables en que algas aparecen implicadas en relaciones parasitarias.​
Las algas pueden ser utilizadas para producir biocombustibles (bioetanol, biobutanol y biodiésel), por otra parte, en el mundo de la estética se utilizan por sus propiedades hidratantes, antioxidantes y regeneradoras. Tradicionalmente se han usado como fertilizante o corrector de tierras de cultivo. Industrialmente son fuente de agar, alginatros y carragenatos.
La industria de las algas marinas ofrece una amplia variedad de productos, el valor total anual de cuya producción se estima entre 5 500 y 6 000 millones de dólares EE. UU. De ese total, a los productos alimenticios para consumo humano corresponde un valor de 5000 millones de dólares. Las sustancias que se extraen de las algas, los hidrocoloides, representan una gran parte de los restantes miles de millones de dólares, mientras que el resto corresponde a diversos usos menores, como fertilizantes y aditivos para piensos. La industria utiliza 7 500-8 000 millones de toneladas de algas húmedas al año, que se recogen o bien del ambiente natural (silvestres) o bien de cultivos (cultivadas). El cultivo de algas ha crecido rápidamente al superar la demanda a la oferta disponible de recursos naturales. La recolección comercial se realiza en unos 35 países esparcidos entre los hemisferios norte y sur, en aguas que varían de frías, hasta tropicales, pasando por templadas.​
Las algas sirven como alimento en algunas partes del mundo. Ejemplos de algas comestibles son: Kombu, Gim, Nori, Hijiki, Karengo (Porphyra columbina), espagueti de mar (Himanthalia Elongata), y el "Cochayuyo" (Durvillaea antarctica) en los países del sur del Pacífico.
Hay muchas variedades, son las verduras del mar que nos aportan nutrientes concentrados, que en cantidades mínimas nos otorgan grandes beneficios.
En la cocina se pueden usar de múltiples maneras: arrollados, snacks, sopas, guisos, paellas, etc.​
Dada su utilización y consumo, la comercialización de algas supone una oportunidad económica.​
Nutricionalmente las algas son bajas en calorías, presentan una alta concentración de proteínas, fibra dietética, minerales y vitaminas.
Las algas marinas contienen cantidades significativas de arsénico en diferentes formas químicas, que pueden ser tóxicas para los seres humanos y los animales y provocar diversos problemas de salud, incluido el cáncer. Si bien la toxicidad del arsénico es más conocida en su forma inorgánica, se sabe muy poco acerca de la seguridad del arsénico presente en compuestos orgánicos como los arsenoazúcares y, especialmente, los arsenolípidos de las algas marinas. Por lo tanto, es de suma importancia evaluar la toxicidad de los compuestos de arsénico de las algas marinas.​
También poseen características tecnológicas interesantes para la industria alimentaria, mejorando los productos mediante sus propiedades antioxidantes, emulsionantes y capacidad de retención de líquido y grasas.​