Aļģes

[right|250px|thumb|''[Laurencia* — sārtalģe, kuru var sastapt netālu no [[Havaju salas|Havaju salām]]]]
[[Attēls:Laminaria digitata free.JPG|right|250px|thumb|Brūnaļģe *Laminaria digitata*]]
*'Aļģes*' (*Algae*) ir plaša, neviendabīga organismu grupa, kurus raksturo spēja fotosintezēt, bet kas nepieder augstākajiem augiem. Aļģes ir [[polifilētiska grupa]], kas satur organismus ar atšķirīgu izcelsmi, un to redniecība vēljoprojām nav līdz galam atklāta. Aļģes galvenokārt barojas fotoautotrofi, to šunās ir [[hlorofils|hlorofilu]] saturošas [[plastīdas]], kas atšķirībā no augstākajiem augiem ir daudzveidīgu formu (kausveida, lentveida, spirālveida u. c.) un dažādas evolucionārās izcelsmes. Plaši saukti par [[Hloroplasts|hloroplastiem]], taču tikai [[Zaļaļģes|zaļaļģu]] hloroplasti tieši radniecīgi ar augiem. Šūnās ir visi [[eikarioti]]em raksturīgie [[organoīdi]]. Aļģes ir gan mikroskopiski [[vienšūnas organisms|vienšūnas organismi]], gan šūnu kolonijas, gan daudzšūnu organismi, kas var būt vairākus desmitus metru garas. Aļģes aug galvenokārt [[ūdens|ūdenī]] (piestiprinājušās vai brīvi peldošas), bet daļa sugu sekundāri pielāgojušās dzīvei uz sauszemes - mitrā [[augsne|augsnē]], uz koku [[miza]]s, [[klints|klintīm]], māju sienām un citur . Zinātni, kas pētī aļģes sauc par [[Algoloģija (botānika)|algoloģiju]] jeb fikoloģiju (*phycology*) un pētniekus par algologiem. [[Zilaļģes]] jeb [[Zilaļģes|cianobaktērijas]] arī tradicionāli pieskaitītas aļģēm, taču kā [[Baktērijas|baktērijām]] to uzbūve ir ļoti atšķirīga no eikariotiskājām aļģēm un to šūnas nesatur [[Šūnas organoīdi|šūnas organoīdus]], tai skaitā [[plastīdas]]. 

Visticamāk, ka aļģu nosaukums radies no latīņu valodas ( — "jūraszāles").

==Uzbūve==
[[Eikarioti]]skās vienšūnas aļģes var būt gan nekustīgas, gan aktīvi peldošas ar vienas vai divu vicu palīdzību. Šūnu visbiežāk sedz šūnapvalks, reizēm vēl ir papildus aizsargapvalks, kas veido bruņas vai čaulu. Dažām kustīgajām sugām šūnas priekšgalā ir gaismu uztverošs pigments ― stigma jeb actiņa. Šūnas centrālo daļu aizņem vakuola ar šūnsulu, bet citoplazmā atrodas dažādi organoīdi. Hloroplastiem ne tikai piemīt daudzveidīga forma, bet tos var norobežot divas, trīs un pat četras membrānas. Zinātnieki to skaidro ar [[endosimbioze|endosimbiozi]], kas [[evolūcija]]s laikā dažādām aļģu grupām ir notikusi vairākkārt.

Koloniju aļģēm parasti ir lodveida vai ovāla forma. Atšķirībā no daudzšūnu organismiem, kur šūnas veic atšķirīgas funkcijas, kolonijā katra šūna ir patstāvīgs veidojums. Savā starpā tās ir saistītas vai nu ar citoplazmas tiltiņiem, vai arī no ārpuses visu grupu aptver gļotains apvalks. Ārējā slānī esošajām šūnām mēdz būt vicas, kurām kustoties kolonija pārvietojas. Šūnām daloties, kolonijas kļūst lielākas un dažreiz ir saskatāmas pat bez mikroskopa.

Daudzšūnu aļģēm ķermenis nav diferencēts pamatorgānos ― tām nav sakņu, stumbru vai lapu. Šādu ķermeni sauc par [[laponis|laponi]] jeb talomu. Vienkāršākais aļģu lapoņu veids ir pavediens, kur šūnas novietotas vienā vai nedaudzās paralēlās rindās. Daļai aļģu ir plātņveida laponis, kas ar nelielu izaugumu jeb [[rizoīdi|rizoīdu]] palīdzību piestiprinās substrātam. No visām pārējām aļģēm krasi atšķiras mieturaļģu ķermenis, kas sastāv no galvenās ass un mieturos izkārtotiem sānzariem. Neraugoties uz ārējo līdzību, arī šo aļģu uzbūve atšķiras no augiem.

==Vairošanās==
[[Attēls:Mikrofoto.de-volvox-8.jpg|right|250px|thumb|Volvoksu kolonijas ar meitkolonijām]]
Aļģes [[vairošanās|vairojas]] bezdzimumiski un dzimumiski. Bezdzimumvairošanās notiek [[veģetatīvā vairošanās|veģetatīvi]] ― ar atsevišķām organisma daļām, vai arī tiek veidotas speciālas šūnas jeb [[sporas]]. Vienšūnas aļģes vienkārši dalās uz pusēm, bet daudzšūnu lapoņi sairst nelielos gabalos jeb [[fragmentācija|fragmentējas]]. Sporas var būt gan nekustīgas, gan kustīgas. Kustīgās sauc par zoosporām, tās pārvietojas ar vicu palīdzību un drīz vien pārvēršas par jaunu aļģi. Koloniju aļģēm dažas šūnas ir specializējušās vairošanās procesam. Katra no tām var bezdzimumceļā dalīties un veidot meitkolonijas, kas atbrīvojas, sairstot mātkolonijai. Aļģu bezdzimumvairošanos veicina optimāla temperatūra, gaisma un pieejamās barības vielas.

Dzimumvairošanās notiek, saplūstot dzimumšūnām jeb [[gameta|gametām]]. Vairākām aļģu sugām abu veidu gametas ārēji ir vienādas, taču fizioloģiski atšķiras. Pēc apaugļošanās izveidotajā zigotā ir barības vielu rezerves, kas palīdz miera stāvoklī pārdzīvot nelabvēlīgus vides apstākļus. Tikai pēc apstākļu uzlabošanās [[zigota]] dīgst, un veidojas jauns organisms. Citām sugām jauna aļģe rodas tūlīt pēc zigotas izveidošanās.

==Izplatība==
Aļģu izplatību dabā ietekmē [[fotosintēze]]i nepieciešamā [[gaisma]], [[ūdens]] ķīmiskais sastāvs, [[temperatūra]] un citi apstākļi. Visvairāk aļģu sugu dzīvo ūdens vidē, tām nav pielāgojumu ūdens saglabāšanai ķermenī ilgstoša sausuma apstākļos. Sugu daudzveidību ūdenstilpē ietekmē ūdenī izšķīdušo sāļu sastāvs un fotosintēzei nepieciešamais oglekļa dioksīds.

Iekļūstot ūdenī, dažāda garuma gaismas viļņu intensitāte samazinās atšķirīgi: sarkanās gaismas stari nevar nokļūt dziļāk par 10 m, pēc tam pakāpeniski dziest dzeltenie, zaļie un zilie stari, bet violetā gaisma spēj sasniegt pat 500 m dziļumu. Aļģu augšanas dziļumu ietekmē to šūnās esošie pigmenti, kas uztver gaismas starus. [[zaļaļģes|Zaļaļģēm]] nepieciešama intensīvāka gaisma, tāpēc tās aug tuvāk ūdens virsmai. Jūrās par aļģu attīstības kritisko robežu pieņem 100 m dziļumu, kur vēl iespiežas dzeltenie un zaļie gaismas stari, tikai nedaudzas [[sārtaļģes|sārtaļģu]] sugas spēj augt vēl dziļāk. [[saldūdens|Saldūdeņi]] nav tik dzidri, tas apgrūtina gaismas iekļūšanu ūdenstilpes dziļākajos slāņos. Vairākas mikroskopisko aļģu sugas ir spējīgas baroties arī ar gatavām organiskajām vielām. Ilgstoši atrodoties tumsā vai dzīvojot ar organiskām vielām piesārņotā ūdenī, tās pilnīgi pāriet uz [[heterotrofs|heterotrofu]] barošanos. Šīm aļģēm var izzust pigmenti, un tās kļūst bezkrāsainas.

Aļģes ir sastopamas plašās temperatūras robežās ― no polārajām [[jūra|jūrām]] līdz dzīvei [[karstie avoti|karstajos avotos]]. Izturīgākas ir sugas ar primitīvu uzbūvi. Ir zināmas aptuveni 70 aļģu sugas, kas dzīvo Arktikas un Anatrktīdas, kā arī kalnu ledājos. Vasarā, kad atkūst sniega vai ledus virskārta, šīs aļģes strauji vairojas un rada sniega krāsas izmaiņas. Piemēram, plaši pazīstamo parādību ― sarkano sniegu ― izraisa aļģe *Chlamydomonas nivalis*, kurai ir sarkanas krāsas pigmenti, bet kramaļģu savairošanās piešķir kalnu sniegam brūnganu nokrāsu.

Uz sauszemes dzīvojošās mikroskopiskās aļģes mitrā laikā strauji vairojas, un ir redzamas uz ēku sienām, klintīm, akmeņiem, koku stumbriem un augsnes virskārtas. Ja iestājas sausuma periods, aļģu šūnas pāriet miera stāvoklī un var saglabāties pat vairākus gadu desmitus.

== Klasifikācija ==
===Aļģu klasifikācijas vēsture===
Kaut arī [[Kārlis Linnejs]] (*Karl von Linne*) 1754. gadā aļģes izdalīja atsevišķā sistemātiskā grupā, viņš sīkāk nepaskaidroja to klasifikāciju. Laika posmā no 1836. līdz 1840. gadam tika publicēta austriešu botāniķa [[Stefans Endlihers|Stefana Endlihera]] (*Stephan Ladislaus Endlicher*) sistēma, kurā viņš augu valsti iedalīja divās grupās: zemākie augi (Thallophyta) un augstākie augi (Cormophyta). Zemākos augus viņš tālāk iedalīja trīs klasēs: aļģes, ķērpji un sēnes. Termins *zemākie augi* turpmāk tika lietots daudzu autoru darbos. Arī 20. gs. zinātnieki turpināja aļģes, sēnes un ķērpjus klasificēt kā zemākos augus, vai arī veidoja atsevišķas šo organismu grupu sistēmas, neuzsverot kopēju piederību zemākajiem augiem.

Aļģu sīkāka klasifikācija sākumā tika veikta pēc to krāsas. Piemēram, vācu botāniķis [[Johans Heinrihs Frīdrihs Links]] (*Johann Heinrich Friedrich Link*) 1820. g. aļģes klasificēja, pamatojoties uz pigmenta krāsu un struktūru. Vairumā gadījumu mūsdienu bioķīmiskās analīzes apstiprina šādu iedalījumu. Arī īru algologs [[Viljams Henrijs Hārvijs]] (*William Henry Harvey*) 1836. gadā ierosināja klasifikācijā izmantot aļģu pigmentus, kā arī ņemt vērā organismu dzīvotni. 19. gs. otrā pusē zinātnē sākās filoģenētiskās sistemātikas periods ― centieni parādīt dažādu taksonu izcelšanos, vēsturisko attīstību, savstarpējo radniecību. Vairāku autoru veidotās sistēmas atšķiras gan pieejamo datu dēļ, gan ar vienu un to pašu faktu dažādo izskaidrojumu. Par vispilnīgāko tika atzīta vācu zinātnieka [[Ādolfs Englers|Ādolfa Englera]] (*Heinrich Gustav Adolf Engler*) izveidotā sistēma, kurā ir 13 zemāko augu nodalījumi, starp tiem zilaļģes, zaļaļģes, brūnaļģes, mieturaļģes, sārtaļģes un citi.

Vienlaikus zinātnē bija ieviests termins *protisti*, lai varētu klasificēt organismus, kas nepieder ne pie augiem, ne pie dzīvniekiem. 20. gs. beigās tika plaši atzīta [[Roberts Vitakers|Roberta Vitakera]] (*Robert Harding Whittaker*) izveidotā sistēma, kurā visas eikariotiskās aļģes ir protistu valsts pārstāvji, bet zilaļģes pieder pie monēru valsts.

Turpinot pētīt aļģu dzīves cikla stadijas, izmaiņas šūnu uzbūvē, šūnu ķīmisko sastāvu, kā arī izmantojot ģenētiskus pētījumus, zinātnieki secina, ka eikariotiskās aļģes ir pārāk atšķirīgas, lai varētu piederēt vienai organismu valstij. Pēc [[Tomass Kavaljē-Smits|Tomasa Kavaljē-Smita]] (*Thomas Cavalier-Smith*) 1998. gadā publicētā organismu sistēmas modeļa brūnaļģes, zeltainās aļģes un kramaļģes pieder pavisam citai valstij, kuru autors ir nosaucis par hromistiem (Chromista).

===Aļģu iedalījums===
[[Attēls:Euglena gracilis.jpg|right|250px|thumb|Eiglēnaļģe *Euglena gracilis*]]
[[Attēls:Ulvophyceae composite.jpg|right|250px|thumb|Dažādas *Ulvophyceae* klases zaļaļģes]]
[[Attēls:Charophyta IMG 4834^.jpg|right|250px|thumb|Mieturaļģes]]
Pazīstamas apmēram 30 000 aļģu [[suga]]s (Latvijā — ap 2680), kuras atkarībā no pigmentiem, uzbūves un bioķīmiskā sastāva iedala:
* [[Zaļaļģes]] (*Chlorophyta*) ir sugām visbagātākais nodalījums ar lielu formu daudzveidību. Tās izplatītas galvenokārt [[saldūdens|saldūdeņos]], tomēr daudzas sugas sastopamas arī jūras piekrastē, uz mitras augsnes un koku stumbriem. Aļģes satur zaļus [[hromatofori|hromatoforus]], kas rada asimilācijas produktu ― [[ciete|cieti]]. Vairumam zaļaļģu šūnās ir liela centrālā vakuola, tāpēc visas pārējās sastāvdaļas atrodas ārmalā.
* [[Zilaļģes]] jeb cianobaktērijas (*Cyanophyta*) aug visos ūdeņos — gan [[peļķe|peļķēs]], gan [[okeāns|okeānos]], bet visbiežāk [[saldūdens|saldūdeņos]]. Sastopamas arī uz [[augsne]]s un daudzu [[ķērpji|ķērpju]] laponī. Atšķirībā no pārējiem aļģu nodalījumiem, tām nav ar membrānu norobežota kodola un hromatoforu. Raksturīgākie pigmenti ir [[fikocianīns]] un [[fikoeritrīns]], kuru kombinācijas nosaka zilaļģu krāsu. Vasarā zilaļģes bieži ir ūdens "ziedēšanas" cēlonis, kā rezultātā vērojama zivju slāpšana. Daļa sugu izdala indes, kas bīstamas ūdens dzīvniekiem un cilvēkiem. Ražo lielu daudzumu [[skābeklis|skābekļa]], iespējams, senā pagātnē [[proterozojs|proterozojā]] radījušas "skābekļa katastrofu", piepildot [[atmosfēra|atmosfēru]] ar skābekli, kas oksidēja metānu un izsauca [[Zeme]]s [[ledus laikmets|atdzišanu]].
* [[Kramaļģes]], diatomejas (*Bacillariophyta*) galvenokārt ir vienšūnas [[organisms|organismi]], kuri sastopami [[jūra|jūrās]], saldūdeņos un augsnē. To šūnapvalks sastāv no [[pektīnviela|pektīnvielām]], ko sedz [[krams|krama]] vāciņi. Parasti kramaļģes savairojas pavasara beigās, kad pēc paliem virszemes ūdeņos ir daudz silīcija dioksīda, kas nepieciešams vāciņu veidošanai. Papildu [[pigmenti]] [[ksantofils]] un [[diatomīns]] nosedz hlorofilu un piešķir aļģēm dzeltenbrūnu krāsu. Asimilācijas produkts ir [[eļļa]]. Kramaļģu [[DNS]] satur ģenētiskas instrukcijas [[urīnviela]]s ciklam, t.i., procesiem, kas regulē [[slāpeklis|slāpekļa]] izmantošanu un izvadi. Šis process kramaļģēm dod priekšrocības dzīvei ūdenī ar zemu slāpekļa saturu.
* [[Sārtaļģes]] (*Rhodophyta*) sastopamas visās jūrās no tropiem līdz arktiskajiem apgabaliem. Parasti tās aug dziļāk nekā citas aļģes, jo spēj izmantot gaismas starus, kas iespiežas dziļos ūdens slāņos. Raksturīgākie pigmenti — [[fikoeritrīns]] (sārts) vai [[fikocianīns]] (zils). Asimilācijas produkts ir [[florideju ciete]]. Sārtaļģu attīstības ciklā nav kustīgu stadiju ― ne sporām, ne gametām nav vicu.
* [[Brūnaļģes]] (*Phaeophyta*) ir daudzšūnu organismi ar pavedienveida vai gariem plātņveida lapoņiem, kas veido lielas zemūdens audzes. Biežāk sastopamas ziemeļu puslodes jūrās. Šūnapvalks satur gļotainu vielu, kas pasargā uz piekrastes klintīm augošās aļģes no izžūšanas bēguma laikā. Šo aļģu krāsa galvenokārt ir atkarīga no papildu pigmenta ― [[fukoksantīns|fukoksantīna]]. Asimilācijas produkts ir [[laminarīns]].
* [[Pirofītaļģes]] (*Pyrrophyta*) — vienšūnas, koloniju vai pavedienveida aļģes. Hromatofori brūni, satur hlorofilu, [[karotīns|karotīnu]] un [[ksantofils|ksantofilus]]. Bezkrāsainās pirofītu sugas dzīvo ar organiskām vielām bagātās ūdenstilpēs. Savairojoties bieži rada ūdens "ziedēšanu".
* [[Dzeltenzaļās aļģes]] jeb nevienādvicaiņi (*Xanthophyta*) — daudzveidīgas formas aļģes, kuru galvenā īpatnība ir divas nevienāda garuma vicas. Hromatoforos vēl bez hlorofila ir daudz karotīna, kas piešķir dzeltenu krāsu. Dzeltenzaļās aļģes galvenokārt sastopamas tīros saldūdeņos, tāpēc ir labs ūdens kvalitātes rādītājs.
* [[Eiglēnaļģes]] (*Euglenophyta*) — kustīgi vienšūnas organismi ar izteiktu šūnas kodolu. Šūnas priekšgalā atrodas vica un gaismas uztvērējs — [[stigma]], kas nodrošina eiglēnu pārvietošanos gaismas virzienā. Eiglēnaļģēm nav īsta šūnapvalka, tāpēc dažas sugas spēj mainīt formu. Visbiežāk sastopamas seklos, ar organiskām vielām bagātos, stāvošos ūdeņos vai lielāku ezeru piekrastē. Piesārņotā ūdenī pāriet uz heterotrofu barošanos, bet tumsā zaudē hloroplastus un kļūst bezkrāsainas.
* [[Mieturaļģes]] (*Charophyta'') — makroskopiski organismi, kuru laponis var sasniegt 50 cm garumu. Tas sastāv no galvenās ass un mieturos sakārtotām sānasīm, kas ārēji atgādina kosas. Nepatīkami smaržo. Mieturaļģes spēj izdalīt uz lapoņa virsmas kaļķi, tad tās kļūst trauslas. Biežāk sastopamas ezeros un dīķos 1―5 m dziļumā uz dūņainas grunts.

## Aļģu nozīme dabā
right|250px|thumb|Zilaļģu masa Baltijas jūrā 2014. gadā
* Aļģes ir nozīmīgs skābekļa un barības avots ūdens ekosistēmās. Īpaša loma ir planktona aļģēm, ar tām barojas zooplanktons, kuru savukārt barībai izmanto zivis. Lielo lapoņaļģu audzes ir laba paslēptuve, barošanās un vairošanās vieta daudziem ūdensdzīvniekiem. Mieturaļģes ēd ūdensputni, kas sevišķi svarīgi ir rudens migrācijas laikā.
* Aļģes ar heterotrofu barošanās veidu veic ūdens bioloģisko pašattīrīšanos no organiskā piesārņojuma.
* Dažas aļģu sugas veido simbiotiskas attiecības ar citiem organismiem. Aļģes nodrošina organiskās vielas, bet iegūst papildus aizsardzību savām šūnām. Aļģēm veidojas simbioze ar sēnēm (ķērpja organisms), koraļļiem un sūkļiem.

* Planktonaļģu masveida savairošanās jeb ūdens "ziedēšana" samazina ūdens dzidrību. Tas traucē lapoņaļģēm un ūdensaugiem veikt fotosintēzi. Tiek aizkavēta arī atmosfēras skābekļa iekļuve ūdenstilpē.
* Dažas aļģu sugas izdala toksiskas vielas, kas ir kaitīgas ūdensdzīvniekiem.
* Pēc planktonaļģu atmiršanas notiek to pūšana. Rezultātā ūdenī tiek patērēts skābeklis un izdalās toksiski savienojumi.
* Aļģes veicina ūdeņu aizaugšanu, kas sevišķi strauji notiek seklās ūdenstilpēs.

## Izmantošana
* Hlorellas tiek izmantotas pārtikas ražošanā. Tajās ir daudz uzturvielu un minerālvielu.
* No sārtaļģēm iegūst agaru, ko izmanto konditorejā, farmācijā un mikrobioloģijas laboratorijās.
* No brūnaļģēm iegūst algīnu, pektīnam līdzīgu vielu, ko izmanto pārtikas rūpniecībā krēmveida konsistences iegūšanai dažādos produktos.
* Vairākas sārtaļģu un brūnaļģu sugas izmanto pārtikā (porfīras, ulvas, laminārijas u. c.)
* Kramaļģu vāciņi veido nogulsnes, no kurām rodas diatomīts jeb diatomeju zeme. To izmanto kā izolācijas materiālu vai kā filtru.
* No brūnaļģēm var iegūt jodu.
* No aļģēm izdalītās vielas izmanto kosmētikas ražošanā.
* Dzeltenzaļās un eiglēnaļģes tiek izmantotas kā ūdens tīrības bioindikators.
* Ezeru nogulumus, kuros aug mieturaļģes, lieto skābu augšņu mēslošanai, jo tajos ir daudz kaļķa. No jūras izskalotās aļģes ir noderīgas augsnes mēslošanai, jo tās bagātīgi satur kāliju un slāpekli.
* No aļģēm pārstrādes procesā var iegūt biodegvielu.

## Skatīt arī
* Heinrihs Skuja — latviešu biologs, kas atklājis vairāk kā 700 jaunu aļģu sugu.
* Ķērpji

## Atsauces

## Ārējās saites

*Aļģu izmantošana