Algas

Se exhibe una variedad de morfologías de algas, y es común la convergencia de características en grupos no relacionados. Los únicos grupos que exhiben talos multicelulares tridimensionales son las rojas y pardas , y algunas clorofitas . ^{[ 17 ]} El crecimiento apical está restringido a subconjuntos de estos grupos: las rojas florideófitas , varias pardas y las carófitas. ^{[ 17 ]} La forma de las carófitas es bastante diferente de la de las rojas y pardas, porque tienen nudos distintos, separados por 'tallos' internodales; en los nudos aparecen verticilos de ramas que recuerdan a las colas de caballo . ^{[ 17 ]} Los conceptáculos son otro rasgo polifilético ; aparecen en las algas coralinas y las Hildenbrandiales , así como en las pardas. ^{[ 17 ]}

La mayoría de las algas más simples son flageladas unicelulares o ameboides , pero las formas coloniales y no móviles se han desarrollado independientemente entre varios de los grupos. Algunos de los niveles de organización más comunes, más de uno de los cuales puede ocurrir en el ciclo de vida de una especie, son:

• Colonial : grupos pequeños y regulares de células móviles
• Cápsula: células individuales no móviles incrustadas en mucílago.
• Cocoide: células individuales no móviles con paredes celulares
• Palmelloide: células inmóviles incrustadas en mucílago.
• Filamentoso: una cadena de células conectadas, no móviles, a veces ramificadas.
• Parenquimatoso: células que forman un talo con diferenciación parcial de los tejidos.

En tres líneas, se han alcanzado niveles de organización aún más altos, con diferenciación tisular completa. Estas son las algas pardas, ^{[ 18 ]} —algunas de las cuales pueden alcanzar 50  m de longitud ( kelps ) ^{[ 19 ]} —las algas rojas, ^{[ 20 ]} y las algas verdes. ^{[ 21 ]} Las formas más complejas se encuentran entre las algas carófitas (ver Charales y Charophyta ), en un linaje que finalmente condujo a las plantas terrestres superiores. La innovación que define a estas plantas no algales es la presencia de órganos reproductores femeninos con capas celulares protectoras que protegen al cigoto y al embrión en desarrollo. Por lo tanto, a las plantas terrestres se las denomina embriofitas .

Muchas algas, en particular especies de la familia Characeae , ^{[ 23 ]} han servido como organismos experimentales modelo para comprender los mecanismos de la permeabilidad al agua de las membranas, la osmorregulación , la tolerancia a la sal , el flujo citoplasmático y la generación de potenciales de acción . Las hormonas vegetales se encuentran no solo en plantas superiores, sino también en algas. ^{[ 24 ]}

Rhodophyta , Chlorophyta y Heterokontophyta , las tres principales divisiones de algas, tienen ciclos de vida que muestran una considerable variación y complejidad. En general, existe una fase asexual donde las células de las algas son diploides , una fase sexual donde las células son haploides , seguida de la fusión de los gametos masculinos y femeninos . La reproducción asexual permite aumentos eficientes de la población, pero es posible una menor variación. Comúnmente, en la reproducción sexual de algas unicelulares y coloniales, dos gametos haploides especializados, sexualmente compatibles, hacen contacto físico y se fusionan para formar un cigoto . Para asegurar un apareamiento exitoso, el desarrollo y la liberación de gametos están altamente sincronizados y regulados; las feromonas pueden desempeñar un papel clave en estos procesos. ^{[ 25 ]} La reproducción sexual permite una mayor variación y proporciona el beneficio de una reparación recombinacional eficiente del daño del ADN durante la meiosis , una etapa clave del ciclo sexual. ^{[ 26 ]} Sin embargo, la reproducción sexual es más costosa que la reproducción asexual. ^{[ 27 ]} Se ha demostrado que la meiosis ocurre en muchas especies diferentes de algas. ^{[ 28 ]}

Linnaeus , en Species Plantarum (1753), ^{[ 29 ]} el punto de partida de la nomenclatura botánica moderna , reconoció 14 géneros de algas, de los cuales solo cuatro se consideran actualmente entre las algas. ^{[ 30 ]} En Systema Naturae , Linnaeus describió los géneros Volvox y Corallina , y una especie de Acetabularia (como Madrepora ), entre los animales.

En 1768, Samuel Gottlieb Gmelin (1744–1774) publicó la Historia Fucorum , la primera obra dedicada a las algas marinas y el primer libro sobre biología marina que utilizó la entonces nueva nomenclatura binomial de Linneo. Incluía elaboradas ilustraciones de algas marinas en hojas plegadas. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

WH Harvey (1811–1866) y Lamouroux (1813) ^{[ 33 ]} fueron los primeros en dividir las algas macroscópicas en cuatro divisiones según su pigmentación. Este es el primer uso de un criterio bioquímico en la sistemática vegetal. Las cuatro divisiones de Harvey son: algas rojas (Rhodospermae), algas pardas (Melanospermae), algas verdes (Chlorospermae) y Diatomaceae. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

En ese momento, un grupo diferente de investigadores (por ejemplo, OF Müller y Ehrenberg ) descubrieron y describieron algas microscópicas mientras estudiaban los infusorios (organismos microscópicos). A diferencia de las macroalgas , que se consideraban claramente plantas, las microalgas se consideraban con frecuencia animales debido a su movilidad. ^{[ 33 ]} Incluso las microalgas inmóviles (cocoides) a veces se veían simplemente como etapas del ciclo de vida de plantas, macroalgas o animales. ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]}

Aunque se utilizó como categoría taxonómica en algunas clasificaciones predarwinianas, por ejemplo, Linnaeus (1753), ^{[ 41 ]} de Jussieu (1789), ^{[ 42 ]} Lamouroux (1813), Harvey (1836), Horaninow (1843), Agassiz (1859), Wilson y Cassin (1864), ^{[ 41 ]} en clasificaciones posteriores, las "algas" se consideran un grupo artificial y polifilético. ^{[ 43 ]}

A lo largo del siglo XX, la mayoría de las clasificaciones trataban a los siguientes grupos como divisiones o clases de algas: cianofitas , rodofitas , crisofitas , xantofitas , bacilariofitas , feofitas , pirrofitas ( criptófitas y dinofitas ), euglenofitas y clorofitas . Posteriormente, se descubrieron muchos grupos nuevos (por ejemplo, Bolidophyceae ) y otros se separaron de grupos más antiguos: carofitas y glaucofitas (a partir de clorofitas), muchas heterokontofitas (por ejemplo, sinurofitas a partir de crisofitas o eustigmatofitas a partir de xantofitas), haptófitas (a partir de crisofitas) y cloraraquniofitas (a partir de xantofitas). ^{[ 44 ]}

Con el abandono de la clasificación dicotómica planta-animal, la mayoría de los grupos de algas (a veces todos) se incluyeron en Protista , clasificación que posteriormente también se abandonó en favor de Eukaryota . Sin embargo, como legado del antiguo esquema de vida vegetal, algunos grupos que también se consideraban protozoos en el pasado aún presentan clasificaciones duplicadas (véase protistas ambirregnales ). ^{[ 45 ]}

Algunas algas parásitas (por ejemplo, las algas verdes Prototheca y Helicosporidium , parásitas de metazoos, o Cephaleuros , parásitas de plantas) fueron clasificadas originalmente como hongos , esporozoos o protistas de incertae sedis , ^{[ 46 ]} mientras que otras (por ejemplo, las algas verdes Phyllosiphon y Rhodochytrium , parásitas de plantas, o las algas rojas Pterocladiophila y Gelidiocolax mammillatus , parásitas de otras algas rojas, o los dinoflagelados Oodinium , parásitos de peces) tenían su relación con las algas conjeturada tempranamente. En otros casos, algunos grupos fueron caracterizados originalmente como algas parásitas (por ejemplo, Chlorochytrium ), pero luego fueron vistos como algas endófitas . ^{[ 47 ]} Algunas bacterias filamentosas (por ejemplo, Beggiatoa ) fueron vistas originalmente como algas. Además, grupos como los apicomplejos también son parásitos derivados de ancestros que poseían plastidios, pero no están incluidos en ningún grupo tradicionalmente considerado como algas. ^{[ 48 ] [ 49 ]}

La estimación más reciente (a enero de 2024) documenta 50.605 especies de algas vivas y 10.556 fósiles, según la base de datos en línea AlgaeBase . ^{[ a ] ​​[ b ]} Se clasifican en 15 filos o divisiones . Algunos filos no son fotosintéticos, concretamente Picophyta y Rhodelphidophyta , pero se incluyen en la base de datos debido a su estrecha relación con las algas rojas . ^{[ 1 ] [ 54 ]}

Los distintos filos de algas se pueden diferenciar según varias características biológicas. Presentan morfologías, pigmentación fotosintética, productos de almacenamiento, composición de la pared celular ^{[ 16 ]} y mecanismos de concentración de carbono distintos ^{[ 55 ] . Algunos filos poseen estructuras celulares únicas [ 16 ]} .

Fotografías macroscópicas y microscópicas de Nostoc , el género más común de cianobacterias. ^{[ 56 ]}

Entre los procariotas, cinco grupos principales de bacterias han desarrollado la capacidad de fotosintetizar, incluyendo heliobacterias , bacterias verdes del azufre y no del azufre , y proteobacterias . ^{[ 57 ]} Sin embargo, el único linaje donde ha evolucionado la fotosíntesis oxigénica es en las cianobacterias , ^{[ 58 ]} a menudo conocidas como algas verdeazuladas por su coloración verdeazulada (cian). ^{[ 59 ]} Se clasifican como el filo Cyanobacteriota o Cyanophyta. Sin embargo, este filo también incluye dos clases de bacterias no fotosintéticas: Melainabacteria ^{[ 60 ]} (también llamadas Vampirovibrionia ^{[ 61 ]} o Vampirovibrionophyceae) ^{[ 62 ]} y Sericytochromatia ^{[ 63 ]} (también conocidas como Blackallbacteria). ^{[ 64 ]} Una tercera clase contiene las fotosintéticas, conocidas como Cyanophyceae ^{[ 62 ]} (también llamadas Cyanobacteriia ^{[ 61 ]} u Oxyphotobacteria). ^{[ 63 ]}

Como bacterias, sus células carecen de orgánulos unidos a la membrana, con la excepción de los tilacoides . Al igual que otras algas, las cianobacterias tienen clorofila a como su pigmento fotosintético principal. Sus pigmentos accesorios incluyen ficobilinas (ficoeritrobilina y ficocianobilina), carotenoides y, en algunos casos, clorofilas b , d o f , generalmente distribuidas en ficobilisomas que se encuentran en la superficie de los tilacoides. Presentan una variedad de formas corporales, como células individuales, colonias y filamentos no ramificados o ramificados. Sus células suelen estar cubiertas por una vaina de mucílago , y también tienen una pared celular bacteriana gramnegativa típica compuesta principalmente de peptidoglicano . Tienen varias partículas de almacenamiento, incluyendo cianoficina como reservas de aminoácidos y nitrógeno, "almidón cianofíceo" (similar a la amilosa vegetal ) para carbohidratos, y gotas lipídicas . Sus enzimas Rubisco se concentran en carboxisomas . Habitan una gran variedad de hábitats acuáticos y terrestres, incluyendo entornos extremos, desde aguas termales hasta glaciares polares. Algunos son subterráneos y viven mediante litoautotrofía basada en hidrógeno en lugar de fotosíntesis. ^{[ 59 ]}

Tres linajes de cianobacterias, Prochloraceae , Prochlorothrix y Prochlorococcus , evolucionaron independientemente para tener clorofilas a y b en lugar de ficobilisomas. Debido a su diferente pigmentación, históricamente se agruparon en una división separada, Prochlorophyta , ya que esta es la pigmentación típica que se observa en las algas verdes (por ejemplo, las clorofitas). Con el tiempo, esta clasificación quedó obsoleta, ya que se trata de una agrupación polifilética . ^{[ 65 ] [ 66 ]}

Las cianobacterias se incluyen como algas en la mayoría de las fuentes ficológicas ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 1 ]} y en el Código Internacional de Nomenclatura para algas, hongos y plantas , ^{[ 67 ]} aunque algunos autores las excluyen de la definición de algas y reservan el término solo para eucariotas. ^{[ 4 ] [ 68 ]}

Las algas eucariotas contienen cloroplastos con una estructura similar a la de las cianobacterias. Los cloroplastos contienen ADN circular , como el de las cianobacterias, y se interpretan como representantes de cianobacterias endosimbióticas reducidas . Sin embargo, el origen exacto de los cloroplastos difiere entre los distintos linajes de algas, lo que refleja su adquisición durante diferentes eventos de endosimbiosis. Muchos grupos contienen miembros que ya no son fotosintéticos. Algunos conservan plastidios, pero no cloroplastos, mientras que otros los han perdido por completo. ^{[ 69 ]}

La Colección de Algas del Herbario Nacional de los Estados Unidos (ubicado en el Museo Nacional de Historia Natural ) consta de aproximadamente 320.500 especímenes secos, lo que, si bien no es exhaustivo (no existe una colección exhaustiva), da una idea del orden de magnitud del número de especies de algas (dicho número sigue siendo desconocido). ^{[ 95 ]} Las estimaciones varían ampliamente. Por ejemplo, según un libro de texto estándar, ^{[ 96 ]} en las Islas Británicas , el Informe del Grupo Directivo de Biodiversidad del Reino Unido estimó que había 20.000 especies de algas en el Reino Unido. Otra lista de verificación reporta solo unas 5.000 especies. Respecto a la diferencia de unas 15.000 especies, el texto concluye: "Se requerirán muchos estudios de campo detallados antes de que sea posible proporcionar una estimación fiable del número total de especies  ..."

También se han realizado estimaciones regionales y grupales:

• 5.000–7.200 especies de algas rojas en todo el mundo ^{[ 97 ]}
• "unos 1.300 en mares australianos" ^{[ 98 ]}
• 400 especies de algas marinas para la costa occidental de Sudáfrica, ^{[ 99 ]} y 212 especies de la costa de KwaZulu-Natal. ^{[ 100 ]} Algunas de estas son duplicadas, ya que la distribución se extiende por ambas costas, y el total registrado es probablemente de unas 500 especies. La mayoría de estas se enumeran en la Lista de algas marinas de Sudáfrica . Estas excluyen el fitoplancton y las coralinas incrustantes.
• 669 especies marinas de California (EE. UU.) ^{[ 101 ]}
• 642 en la lista de verificación de Gran Bretaña e Irlanda ^{[ 102 ]}

y así sucesivamente, pero al carecer de fundamento científico o fuentes fiables, estas cifras no tienen más credibilidad que las británicas mencionadas anteriormente. La mayoría de las estimaciones también omiten las algas microscópicas, como el fitoplancton.

Algunas especies de algas forman relaciones simbióticas con otros organismos. En estas simbiosis, las algas suministran fotosintatos (sustancias orgánicas) al organismo huésped, proporcionando protección a las células de las algas. El organismo huésped obtiene parte o la totalidad de sus necesidades energéticas de las algas. ^{[ 111 ]} Algunos ejemplos son:

líquenes

Los líquenes son definidos por la Asociación Internacional de Liquenología como "una asociación de un hongo y un simbionte fotosintético que resulta en un cuerpo vegetativo estable con una estructura específica". ^{[ 112 ]} Los hongos, o micobiontes, son principalmente de los Ascomycota , con algunos de los Basidiomycota . En la naturaleza, no se presentan separados de los líquenes. Se desconoce cuándo comenzaron a asociarse. ^{[ 113 ]} Uno o más ^{[ 114 ]} micobiontes se asocian con la misma especie de ficobionte, de las algas verdes, excepto que, alternativamente, el micobionte puede asociarse con una especie de cianobacteria (de ahí que "fotobionte" sea el término más preciso). Un fotobionte puede estar asociado con muchos micobiontes diferentes o puede vivir de forma independiente; por consiguiente, los líquenes se nombran y clasifican como especies de hongos. ^{[ 115 ]} La asociación se denomina morfogénesis porque el liquen tiene una forma y capacidades que no posee la especie simbionte por sí sola (pueden aislarse experimentalmente). El fotobionte posiblemente activa genes que de otro modo estarían latentes en el micobionte. ^{[ 116 ]}

Trentepohlia es un ejemplo de un género común de algas verdes en todo el mundo que puede crecer por sí solo o liquenizarse. Los líquenes comparten así parte del hábitat y, a menudo, una apariencia similar con especies especializadas de algas ( aerófitas ) que crecen en superficies expuestas como troncos de árboles y rocas, y que a veces las decoloran. ^{[ 117 ]}

Simbiosis animales

Los arrecifes de coral se acumulan a partir de los exoesqueletos calcáreos de invertebrados marinos del orden Scleractinia ( corales pétreos ). Estos animales metabolizan azúcar y oxígeno para obtener energía para sus procesos de construcción celular, incluida la secreción del exoesqueleto, con agua y dióxido de carbono como subproductos. Los dinoflagelados (protistas algales) suelen ser endosimbiontes en las células de los invertebrados marinos formadores de coral, donde aceleran el metabolismo de la célula huésped al generar azúcar y oxígeno inmediatamente disponibles a través de la fotosíntesis utilizando la luz incidente y el dióxido de carbono producido por el huésped. Los corales pétreos formadores de arrecifes ( corales hermatípicos ) requieren algas endosimbióticas del género Symbiodinium para estar en buen estado. ^{[ 118 ]} La pérdida de Symbiodinium del huésped se conoce como blanqueamiento de coral , una condición que lleva al deterioro de un arrecife.

Las algas verdes endosimbiontes viven cerca de la superficie de algunas esponjas, por ejemplo, las esponjas de migas de pan ( Halichondria panicea ). De esta manera, el alga queda protegida de los depredadores; la esponja recibe oxígeno y azúcares que pueden representar entre el 50 y el 80 % del crecimiento de la esponja en algunas especies. ^{[ 119 ]}

Las algas procariotas, es decir, las cianobacterias , son el único grupo de organismos en el que ha evolucionado la fotosíntesis oxigénica . La evidencia fósil más antigua e indiscutible de cianobacterias data de hace 2100 millones de años, ^{[ 120 ]} aunque los estromatolitos , asociados a biopelículas de cianobacterias , aparecen ya en el registro fósil hace 3500 millones de años. ^{[ 121 ]}

Las algas eucariotas son polifiléticas , por lo que su origen no puede rastrearse hasta un único ancestro común hipotético . Se cree que surgieron cuando cianobacterias cocoides fotosintéticas fueron fagocitadas por un eucariota heterótrofo unicelular (un protista ), ^{[ 122 ]} dando lugar a plastidios primarios de doble membrana . Se cree que estos eventos simbióticos (simbiogénesis primaria) ocurrieron hace más de 1.500 millones de años durante el período Calymmiano , a principios de Boring Billion , pero es difícil rastrear los eventos clave debido a la gran brecha temporal. ^{[ 123 ]} La simbiogénesis primaria dio origen a tres divisiones de arqueoplástidos , a saber, Viridiplantae ( algas verdes y posteriormente plantas ), Rhodophyta ( algas rojas ) y Glaucophyta ("algas grises"), cuyos plastidios se extendieron posteriormente a otros linajes de protistas a través de la depredación eucariota-eucariota , fagocitosis y endosimbiosis subsiguientes (simbiogénesis secundaria y terciaria). ^{[ 123 ]} Este proceso de "captura" y "esclavitud" celular en serie explica la diversidad de eucariotas fotosintéticos. ^{[ 122 ]} La evidencia fósil más antigua e indiscutible de algas eucariotas es Bangiomorpha pubescens , un alga roja encontrada en rocas de unos 1047 millones de años de antigüedad. ^{[ 124 ] [ 125 ]}

Recent genomic and phylogenomic approaches have significantly clarified plastid genome evolution, the horizontal movement of endosymbiontgenes to the "host" nucleargenome, and plastid spread throughout the eukaryotic tree of life.^[122] It is accepted that both euglenophytes and chlorarachniophytes obtained their chloroplasts from chlorophytes that became endosymbionts.^[128] In particular, euglenophyte chloroplasts share the most resemblance with the genus Pyramimonas.^[76]

However, there is still no clear order in which the secondary and tertiary endosymbioses occurred for the "chromist" lineages (ochrophytes, cryptophytes, haptophytes and myzozoans).^[129] Two main models have been proposed to explain the order, both of which agree that cryptophytes obtained their chloroplasts from red algae. One model, hypothesized in 2014 by John W. Stiller and coauthors,^[130] suggests that a cryptophyte became the plastid of ochrophytes, which in turn became the plastid of myzozoans and haptophytes. The other model, suggested by Andrzej Bodył and coauthors in 2009,^[131] describes that a cryptophyte became the plastid of both haptophytes and ochrophytes, and it is a haptophyte that became the plastid of myzozoans instead.^[127] In 2024, a third model by Filip Pietluch and coauthors proposed that there were two independent endosymbioses with red algae: one that originated the cryptophyte plastids (as in the previous models), and subsequently the haptophyte plastids; and another that originated the ochrophyte plastids, where the myzozoans obtained theirs.^[126]

Los fósiles de esporas aisladas sugieren que las plantas terrestres podrían haber existido hace unos 475 millones de años (mya) durante el período Cámbrico Tardío / Ordovícico Temprano , ^{[ 132 ] [ 133 ]} a partir de algas carófitas sésiles de aguas dulces poco profundas muy parecidas a Chara , ^{[ 134 ]} que probablemente quedaron varadas en la costa cuando los niveles de agua de los ríos / lagos descendieron durante las estaciones secas . ^{[ 135 ]} Estas algas carófitas probablemente ya desarrollaron talos filamentosos y rizoides que se parecían superficialmente a tallos y raíces de plantas , y probablemente tenían una alternancia isomórfica de generaciones . Tal vez evolucionaron hace unos 850 millones de años ^{[ 136 ]} e incluso podrían ser tan tempranas como 1 Gya durante la fase tardía del Boring Billion . ^{[ 137 ]}   

Para ser competitivos e independientes a largo plazo del apoyo fluctuante de las políticas (locales), los biocombustibles deberían igualar o superar el nivel de costo de los combustibles fósiles. En este sentido, los combustibles a base de algas son muy prometedores, ^{[ 161 ] [ 162 ]} directamente relacionados con el potencial de producir más biomasa por unidad de área en un año que cualquier otra forma de biomasa. Se estima que el punto de equilibrio para los biocombustibles a base de algas se producirá en 2025. ^{[ 163 ]}

Durante siglos, las algas marinas se han utilizado como fertilizante; George Owen de Henllys escribió en el siglo XVI refiriéndose a las algas flotantes en el sur de Gales : ^{[ 164 ]}

Este tipo de mineral lo suelen recoger y apilar en grandes montones, donde se pudre y adquiere un olor fuerte y repugnante; cuando está tan podrido, lo esparcen por la tierra, como hacen con sus estiércoles, y de él brota buen maíz, especialmente cebada  ... Después de las mareas vivas o de las grandes mareas altas, lo recogen en sacos a lomos de caballos y lo transportan tres, cuatro o cinco millas, y lo esparcen por la tierra, lo que mejora mucho el terreno para el maíz y la hierba.

Hoy en día, las algas son utilizadas por los humanos de muchas maneras; por ejemplo, como fertilizantes , acondicionadores de suelo y alimento para el ganado. ^{[ 165 ]} Las especies acuáticas y microscópicas se cultivan en tanques o estanques transparentes y se cosechan o se utilizan para tratar los efluentes que se bombean a través de ellos. El cultivo de algas a gran escala es un tipo importante de acuicultura en algunos lugares. El maërl se usa comúnmente como acondicionador de suelo. ^{[ 166 ]}

Las algas se utilizan como alimentos en muchos países: China consume más de 70 especies, incluyendo fat choy , una cianobacteria considerada una verdura; Japón, más de 20 especies como nori y aonori ; ^{[ 167 ]} Irlanda, dulse ; Chile , cochayuyo . ^{[ 168 ]} El laver se utiliza para hacer pan de algas en Gales , donde se conoce como bara lawr . En Corea , el laver verde se utiliza para hacer gim . ^{[ 169 ]}

Tres tipos de algas que se utilizan como alimento:

• Chlorella : Esta forma de alga se encuentra en agua dulce y contienepigmentos fotosintéticos en sus cloroplastos . ^{[ 170 ]}
• Klamath AFA : Una subespecie de Aphanizomenon flos-aquae que se encuentra en estado silvestre en muchos cuerpos de agua en todo el mundo, pero que solo se recolecta en el lago Upper Klamath , Oregón. ^{[ 171 ]}
• Spirulina : También conocida como cianobacteria (un procariota o un "alga verdeazul") ^{[ 172 ]}

Los aceites de algunas algas tienen altos niveles de ácidos grasos insaturados . Algunas variedades de algas preferidas por vegetarianos y veganos contienen los ácidos grasos esenciales omega-3 de cadena larga , ácido docosahexaenoico (DHA) y ácido eicosapentaenoico (EPA). ^{[ 173 ]} El aceite de pescado contiene ácidos grasos omega-3, pero la fuente original son las algas (microalgas en particular), que son consumidas por organismos marinos como los copépodos y se transmiten a lo largo de la cadena alimentaria. ^{[ 173 ]}

Los pigmentos naturales ( carotenoides y clorofilas ) producidos por las algas pueden utilizarse como alternativas a los colorantes químicos . ^{[ 174 ]} La presencia de algunos pigmentos algales individuales, junto con proporciones específicas de concentración de pigmentos, es específica de cada taxón: el análisis de sus concentraciones con diversos métodos analíticos, en particular la cromatografía líquida de alta resolución , puede, por lo tanto, ofrecer información detallada sobre la composición taxonómica y la abundancia relativa de poblaciones de algas naturales en muestras de agua de mar. ^{[ 175 ] [ 176 ]}

La carragenina, procedente del alga roja Chondrus crispus , se utiliza como espesante y estabilizador en productos lácteos. ^{[ 177 ]}

El agar , una sustancia gelatinosa derivada de algas rojas, tiene varios usos comerciales. ^{[ 178 ]} Es un buen medio para el crecimiento de bacterias y hongos, ya que la mayoría de los microorganismos no pueden digerir el agar. ^{[ 179 ]}

El ácido algínico , o alginato, se extrae de las algas pardas . Sus usos abarcan desde agentes gelificantes en alimentos hasta apósitos médicos. El ácido algínico también se ha utilizado en el campo de la biotecnología como medio biocompatible para la encapsulación e inmovilización celular. La cocina molecular también emplea esta sustancia por sus propiedades gelificantes, que le permiten actuar como vehículo para la liberación de sabores. ^{[ 180 ]}

Entre 100.000 y 170.000 toneladas húmedas de Macrocystis se cosechan anualmente en Nuevo México para la extracción de alginato y alimento para abulones . ^{[ 181 ] [ 182 ]}

• Las aguas residuales pueden tratarse con algas, ^{[ 183 ]} reduciendo el uso de grandes cantidades de productos químicos tóxicos que de otro modo serían necesarios.
• Las algas pueden utilizarse para capturar fertilizantes en las aguas pluviales de las granjas. Cuando se cosechan posteriormente, las algas enriquecidas pueden utilizarse como fertilizante. ^{[ 184 ]}
• Los acuarios y estanques pueden filtrarse utilizando algas, que absorben los nutrientes del agua en un dispositivo llamado depurador de algas , también conocido como depurador de césped de algas. ^{[ 185 ] [ 186 ]}

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola descubrieron que entre el 60 y el 90 % de la escorrentía de nitrógeno y entre el 70 y el 100 % de la escorrentía de fósforo se puede capturar de los efluentes de estiércol utilizando un depurador de algas horizontal, también llamado depurador de césped de algas (ATS). Los científicos desarrollaron el ATS, que consiste en canales poco profundos de 30 metros (100 pies) de malla de nailon donde se pueden formar colonias de algas, y estudiaron su eficacia durante tres años. Descubrieron que las algas se pueden usar fácilmente para reducir la escorrentía de nutrientes de los campos agrícolas y aumentar la calidad del agua que fluye hacia ríos, arroyos y océanos. Los investigadores recolectaron y secaron las algas ricas en nutrientes del ATS y estudiaron su potencial como fertilizante orgánico. Descubrieron que las plántulas de pepino y maíz crecieron igual de bien usando el fertilizante orgánico del ATS que con fertilizantes comerciales. ^{[ 187 ]} Los depuradores de algas, que utilizan versiones de flujo ascendente burbujeante o cascada vertical, ahora también se utilizan para filtrar acuarios y estanques. 

Se ha observado que el alga Stichococcus bacillaris coloniza las resinas de silicona utilizadas en yacimientos arqueológicos, biodegradando la sustancia sintética. ^{[ 188 ]}

Se pueden crear diversos polímeros a partir de algas, lo que puede ser especialmente útil en la creación de bioplásticos. Estos incluyen plásticos híbridos, plásticos a base de celulosa, ácido poliláctico y biopolietileno. ^{[ 189 ]} Varias empresas han comenzado a producir polímeros de algas comercialmente, incluso para su uso en chanclas ^{[ 190 ]} y en tablas de surf. ^{[ 191 ]} Incluso las algas también se utilizan para preparar diversas resinas poliméricas adecuadas para aplicaciones de recubrimiento . ^{[ 192 ] [ 193 ] [ 194 ]}