Warum werden Algen Pflanzen in verschiedenen Farben genannt? » Wissenschafts-ABC

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Im Gegensatz zu Pflanzen müssen photosynthetische Algen nicht grün sein. Viele Algen, wie die im Ozean, kommen in einer Vielzahl von Farben vor, die von rot bis violett reichen. Sie haben einfach unterschiedliche photosynthetische Pigmente, die es ihnen ermöglichen, das Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu absorbieren.

Algen sind weit mehr als nur irritierender grüner Schaum am Boden Ihres Goldfischglases. Algen tragen 50 % zum Sauerstoff der Erdatmosphäre bei. Sie gehören zum Reich der Protisten, einer großen Gruppe von meist einzelligen eukaryotischen Organismen.

Es ist sehr wichtig, die Rolle zu verstehen, die Algen im strukturellen Gerüst der Atmosphäre unseres Planeten spielen.


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Algen, die ersten Pflanzen

Um zu verstehen, warum ich Algen bunte Regenbogenpflanzen nenne, ist es wichtig, etwas über die Evolution des Lebens zu wissen.

Vor vier Milliarden Jahren wurde die Erdatmosphäre durch Gase wie Kohlendioxid, Methan und Wasserdampf reduziert.

Sonnenlicht spaltete Wasserdampf in Sauerstoff und Wasserstoff, aber der Sauerstoff wurde für die Verbrennung von Methan verwendet, wodurch die Atmosphäre sauerstofflos blieb. Dies führte zur Erhaltung des anaeroben Lebens.

Oxidationsereignis

Heute leben wir in einer Atmosphäre mit 21 % Sauerstoff, die aerobes Leben unterstützt, aber wie kam es zu dieser Umwandlung?

Die Atmosphäre wurde in 2 Phasen mit Sauerstoff gefüllt:

  • Die Entstehungsphase, in der Cyanobakterien Sauerstoff in die Erdatmosphäre einführten (vor 2,7 Milliarden Jahren)
  • Das Wachstumsstadium, in dem die Algen die Erde mit 21 % Sauerstoff durchfluteten (vor 1,7 Milliarden Jahren)

Werdende Phase

Vor etwa 2,7 Milliarden Jahren entstanden Cyanobakterien – die bahnbrechenden Bakterien mit ihrer bemerkenswerten Fähigkeit, ihre Nahrung durch Photosynthese herzustellen –. Dies war der erste biologische Schritt, um Energie aus Sonnenlicht einzufangen und in chemische Energie umzuwandeln. Und wie wir wissen, Sauerstoff war das Nebenprodukt.

Methan, ein Treibhausgas, wurde durch Sauerstoff ersetzt, der langsam die Ozonschicht bildete. Der Sauerstoffgehalt reichte jedoch immer noch nicht aus, um eine Dominanz des aeroben Lebens zu unterstützen.

Wachstumsphase

Vor 1,7 Milliarden Jahren entstanden die ersten einzelligen Eukaryoten, Algen. Diese frühen Eukaryoten verschlangen wahrscheinlich Cyanobakterien, aber anstatt die autotrophen Bakterien zu verdauen, lernten die Eukaryoten, in Symbiose zu leben, was zu der vielfältigen Welt der Algen führte, die wir heute noch sehen. Die verschlungenen Cyanobakterien mit ihrem Chlorophyll entwickelten sich zum Chloroplasten. Dieser Evolutionsprozess ist im Volksmund als „endosymbiotische Theorie“ bekannt. Mehrere evolutionäre Faktoren führten zur Geburt von Algen, die in vielen Arten existieren, die sich in Größe, Farbe, Form, Geschmack und geografischer Lage unterscheiden.

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Chloroplast – Das endosymbiotische Ereignis. (Bildnachweis: J. Marini/Shutterstock)

Algen existieren als Regenbogen von Farben

Nicht alle Algen sind grün, da sie in verschiedenen Farben vorkommen. Neben Chlorophyll besitzen viele Algen zusätzliche Pigmente namens Phycobilin, die Chlorophyll maskieren.

Das Spektrum des weißen Lichts

Lichtstreuung konzeptionelle Wellen

Streuung von weißem Licht in ein Spektrum von sieben Farben (Foto: Lucas Vieira/Creative Commons)

Weißes Licht oder sichtbares Licht ist ein Spektrum verschiedener Farben mit Wellenlängen von 380 bis 700 nm. Die Farben sind in der Reihenfolge Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett, die zu weißem Licht verschmelzen.

Wie nehmen wir Farbe wahr?

Was wir als Farbe eines Objekts sehen, ist eigentlich die Farbe, die von dem Objekt reflektiert wird.

Zum Beispiel absorbiert ein schwarzer Körper alle sieben Lichtfarben und nichts wird reflektiert, sodass er schwarz erscheint. Denken Sie daran, schwarz ist nicht eine Farbe; es ist die Abwesenheit von Farbe.

Im Gegensatz dazu reflektiert weißes Licht alle Wellenlängen des Lichts, die dann zu weißem Licht verschmelzen und das Objekt daher als weißes Objekt gesehen werden kann.

Warum erscheinen Landalgen/Grünpflanzen grün?

Sonnenlicht ist eine Mischung aller Lichtfarben, die zusammen die Farbe Weiß bilden.

Chlorophyll ist das photosynthetische Pigment, das rote bis gelbe Wellenlängen absorbiert und grünes Licht reflektiert, wodurch Pflanzen grün erscheinen.

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Grüne Pflanzen, wie wir sie sehen (Foto: Designua/Shutterstock)

Warum gibt es einige Algen in anderen Farben?

Algen, die auf der Wasseroberfläche wachsen, absorbieren rotes Licht und reflektieren grünes Licht und erscheinen daher grün.

Rotes Licht kann jedoch nicht wie blaues Licht tiefes Wasser durchdringen. Daher haben Algen, die tief im Ozean wachsen, akzessorische Pigmente wie Phycobilin, die blaues Licht absorbieren und die Energie dann auf Chlorophyll übertragen Photosynthese passieren. Das unterschiedliche Pigment in Algen trägt unterschiedliche Pigmente für die Übertragung von Energie auf Chlorophyll, weshalb Algen in anderen Farben als grün vorkommen.

Algen in all ihrer bunten Pracht

Makroalgen gibt es in drei Haupttypen: Braunalgen, Grünalgen und Rotalgen. Alle Algenarten tragen Chlorophyll, aber ihre charakteristische Farbe ist auf andere Pigmente zurückzuführen, die das grüne Chlorophyll maskieren.

Rot-Braun-Grünalgen-Algen-Sammlung

DER ALGEN-REGENBOGEN (Foto: Macrovector/Shutterstock)

Rote Linie: enthält Chlorophyll a und Phycoerythrin. Sie werden auch Korallenalgen genannt, da sie helfen, tropische Riffe zu bilden. Sie sind Bestandteil asiatischer Speisen wie Nori-Agar und Carrageenan.

Braune Linie: hat Chlorophyll a und c. Dies sind im Allgemeinen Meeresformen, kann bis zu 30 Meter lang werden und wird im Volksmund Seetang genannt. Sie sind die Hauptquelle für Alginat.

Grüne Linie: hat Chlorophyll a und b. Dies ist eine vielfältige Gruppe mit über 7500 Arten.

Fluoreszierende Linie: Dinoflagellaten sind einzellige Organismen, die Biolumineszenz zeigen.

Die Algenspektren

Die Algenspektren (Credits: stockphoto-graf, Shubhashish Chakrabarty, Damsea, moonoi172, EllieStark / Shutterstock)

Ein letztes Wort

Die allgegenwärtige Alge kommt an Land und im Wasser vor. Es wird angenommen, dass dies der Fall ist Essen der Zukunft, denn es bietet bereits Nahrung für die kleinsten Garnelen bis hin zum riesigen Blauwal. Algen sind eine reiche Quelle an Proteinen, Omega-3-Fettsäuren, Vitaminen und essentiellen Mineralien. Sie gelten auch als die Kraftstoff der Zukunft und die Düngemittel der Zukunft.

Egal wie sehr Sie sich bemühen, es ist schwer, Algen zu vermeiden, und angesichts ihrer wahrscheinlichen Rolle in unserer nachhaltigen Zukunft sollten wir uns alle in unserem Leben an Algen gewöhnen!

Vorgeschlagene Literatur

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