สัณฐานวิทยาของสาหร่าย

ในอนาคตอันใกล้นี้ ความก้าวหน้าในการระบุ DNA อาจเปลี่ยนวิธีการจำแนกสิ่งมีชีวิตที่คลุมเครือเช่นสาหร่าย ในระหว่างนี้ นักพฤกษศาสตร์จะยังคงใช้ระบบการตั้งชื่อและการจำแนกประเภทของลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ Carl Linnaeus นำมาใช้ในช่วงทศวรรษ 1700 เช่นเดียวกับสมาชิกคนอื่นๆ ของอาณาจักร Protista สาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตที่มีเปลือกหุ้มนิวเคลียส ผนังเซลล์ และออร์แกเนลล์

สาหร่ายเป็นพวกต่อต้านกลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่มใหญ่ที่มีลักษณะแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด รูปร่างและโครงสร้างของสาหร่ายทำให้พวกมันแตกต่างจากพืช แม้ว่าสาหร่ายและพืชจะมีคลอโรฟิลล์และการสังเคราะห์แสง แต่สาหร่ายไม่มีระบบราก ลำต้น หรือใบที่แท้จริง เซลล์สาหร่ายมักจะง่ายกว่าเซลล์พืชและมีออร์แกเนลล์น้อยกว่าในไซโตพลาสซึมของเซลล์

มีสถานที่ไม่กี่แห่งบนโลกที่ไม่พบสาหร่าย สาหร่ายเจริญเติบโตได้ในที่ที่มีพืชเพียงไม่กี่ชนิดที่กล้าไป ที่อยู่อาศัยมีทุกอย่างตั้งแต่มหาสมุทรที่ลึกที่สุดไปจนถึงยอดภูเขาที่ปกคลุมไปด้วยหิมะ ไปจนถึงน้ำพุร้อนและหนองน้ำเค็ม

สาหร่ายส่วนใหญ่เป็นจุลินทรีย์เซลล์เดียวที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ สาหร่ายเป็นผู้ผลิตหลักที่ด้านล่างของห่วงโซ่อาหารที่เลี้ยงผู้บริโภค สาหร่ายมักจะแยกแยะได้ด้วยสีของมัน

สาหร่ายสีทอง (Chrysophytes) เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กทั่วไปที่ให้อาหารสำหรับแพลงก์ตอนสัตว์ในน้ำจืด ส่วนใหญ่สังเคราะห์ด้วยแสงตามหน้าที่ แต่ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม สาหร่ายสีทองจะกินแบคทีเรีย โครงสร้าง สาหร่ายสีทองส่วนใหญ่เป็นเซลล์เดียวและว่ายน้ำอิสระ แต่บางชนิดมีอยู่ในรูปของสาหร่ายอาณานิคมและเส้นใยที่มีลักษณะเป็นเส้น Chrysophytes เช่นไดอะตอมสามารถเห็นได้ในบันทึกฟอสซิลย้อนหลังไปถึงยุคครีเทเชียส

พิพิธภัณฑ์ซากดึกดำบรรพ์ UC ระบุว่ามีสาหร่ายสีเขียวมากกว่า 7,000 สายพันธุ์ สาหร่ายสีเขียวน้ำจืดเช่น Spirogyra ใน Charophyta phylum มีความเกี่ยวข้องกับพืชมากกว่าสาหร่ายสีเขียวทะเล (Chlorophyta) สาหร่ายสีเขียวมีลักษณะคล้ายพืชเพราะมีคลอโรฟิลล์และใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อขับเคลื่อนการสังเคราะห์ด้วยแสง โครงสร้างของสาหร่ายสีเขียวสามารถเป็นเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์

สาหร่ายสีแดงทั่วไป (Rhodophyta) เป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์สีกุหลาบที่พบในสภาพแวดล้อมทางทะเลทั่วโลก เม็ดสีเสริมที่เรียกว่า phycobiliproteins มีหน้าที่ทำให้เกิดสีแดงที่โดดเด่น เช่นเดียวกับสาหร่ายสีเขียว สาหร่ายสีแดงติดตามกลับไปสู่ไซยาโนแบคทีเรียของบรรพบุรุษ สาหร่ายสีแดงบางชนิดกินได้และใช้ทำผลิตภัณฑ์เช่นวุ้นและวัตถุเจือปนอาหาร

สาหร่ายสีน้ำตาล (Phaeophyta) เป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ได้รับสีจากเม็ดสีน้ำตาล ฟูโคแซนธิน ในคลอโรพลาสต์ร่วมกับคลอโรฟิลล์ ตามเว็บไซต์ของ Seaweeds of Alaska สำหรับนักพฤกษศาสตร์ สาหร่ายสีน้ำตาลมีขนาดใหญ่และซับซ้อนทางสัณฐานวิทยามากกว่าสาหร่ายทะเลชนิดอื่น สาหร่ายสีน้ำตาลสร้างอาหารผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและเก็บโพลีเมอร์ของกลูโคสไว้ในแวคิวโอลภายในไซโตพลาสซึมของเซลล์ ตัวอย่างที่คุ้นเคยของสาหร่ายสีน้ำตาล ได้แก่ สาหร่ายทะเลและเคลป์

แพลงก์ตอนพืชเป็นสาหร่ายขนาดเล็กที่แบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย: ไดอะตอมและไดโนแฟลเจลเลต แพลงก์ตอนพืชมีบทบาทสำคัญในห่วงโซ่อาหารและระบบนิเวศโดยการเปลี่ยนไนเตรต กำมะถัน และฟอสเฟตให้เป็นสารอาหารที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ การไหลบ่าจากไร่นาและมลพิษอื่นๆ อาจส่งผลให้แพลงก์ตอนพืชเติบโตมากเกินไป และเกิดสาหร่ายบุปผาที่เป็นพิษสูง (HABs)

HAB ที่อันตรายถึงตายซึ่งเรียกว่า "กระแสน้ำสีแดง" ก่อให้เกิดมวลน้ำขนาดใหญ่ที่มีกลิ่นเหม็นเน่าอยู่เหนือแหล่งน้ำ ไดโนแฟลเจลเลตชนิดเรืองแสงได้นั้นเรียกว่าสาหร่ายไฟ เพราะพวกมันปล่อยแสงทางเคมีและเรืองแสงออกมาเหมือนเปลวไฟ ในเวลากลางคืน HAB ที่เรืองแสงได้ปรากฏขึ้นบนกองไฟ

Xanthophyta เป็นสาหร่ายสีเขียวแกมเหลืองที่อาศัยอยู่ในน้ำจืด พวกมันอาจเป็นเซลล์เดียวในสัณฐานวิทยาหรือสาหร่ายอาณานิคมรวมกัน สีมาจากเม็ดสีสีเขียว สีเหลือง และสีส้มที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง แฟลกเจลลาทำให้สาหร่ายชนิดนี้เคลื่อนที่ได้ในน้ำ