INSTITUTO DE BOTÂNICA – IBt Programa de Pós Graduação em
Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente Curso de Capacitação de monitores e educadores
O AMBIENTE AQUÁTICO E AS ALGAS
Diógina Barata & Lilian M. B. Crispino
São Paulo, outubro de 2006
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AAAUUULLLAAA MMMIIINNNIIISSSTTTRRRAAADDDAAA PPPAAARRRAAA OOO CCCUUURRRSSSOOO DDDEEE TTTRRREEEIIINNNAAAMMMEEENNNTTTOOO DDDEEE MMMOOONNNIIITTTOOORRREEESSS DDDOOO JJJAAARRRDDDIIIMMM BBBOOOTTTÂÂÂNNNIIICCCOOO DDDEEE SSSÃÃÃOOO
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A vida surgiu no planeta há mais ou menos 3,5 bilhões de anos. Desde então, a biosfera modifica o
ambiente para uma melhor adaptação. Em função das condições de temperatura e pressão que
passaram a ocorrer na Terra, houve um acúmulo de água em sua superfície, nos estados líquido e
sólido, formando-se assim o ciclo hidrológico.
A quantidade total de água na Terra é distribuída da seguinte maneira:
Hoje somente a água doce é tratada para a utilização como água potável e destes 2,5 % de água
doce existente no mundo a distribuição é a seguinte:
O Brasil utiliza água para abastecimento principalmente de rios e reservatório. Algumas
características da hidrografia do Brasil
o Rica em rios, mas pobres em lagos.
o O regime de alimentação dos rios brasileiros é pluvial.
o Grande parte desses rios é perene.
o O destino dos rios brasileiros é exorréico, ou seja, deságua no mar.
111...111... OOO AAAMMMBBBIIIEEENNNTTTEEE DDDUUULLLCCCIII AAAQQQUUUÍÍÍCCCOOOLLLAAA
A diversidade da fauna e flora das águas continentais está relacionada com os mecanismos de
funcionamento de rios, lagos, áreas alagadas, represas, tais como o ciclo hidrológico e a variedade
de habitats e nichos.
A flora e fauna dos ecossistemas aquáticos do Brasil apresentam inúmeras características
relacionadas com o regime hidrológico dos grandes rios e áreas alagadas e de várzeas. O regime
hidrométrico tem condições altamente flutuantes produzindo-se pulsos de freqüência e magnitude
variadas. Estes pulsos apresentam períodos de inundação e seca produzindo grandes alterações na
estrutura e funcionamento das comunidades aquáticas.
A biota pode apresentar mecanismos de resistência ao dessecamento (rios temporários do semi-
árido) ou à inundação (florestas inundadas no Amazonas).
Uma parte importante da biota aquática, principalmente aquela constituída pelas macrófitas
aquáticas, decompõem-se durante períodos de seca, originando uma massa de detritos elevadas
que sustenta uma flora microbiana extremamente diversificada e ativa. Algas perifíticas também
estão associadas a esta vegetação aquática; estas algas têm papel importante na interação entre os
vários componentes do sistema uma vez que ciclos biogeoquímicos fechados ocorrem a partir da
interação destas algas com as macrófitas e animais herbívoros ou comedores de detritos.
Regiões alagadas. Fonte: www.belobrasil.ch/fotos%20National parks.html
Ecossistema da Caatinga, semi-árido. Fonte: www.canudossemiarido.blogger.com.br
Falésia da Praia da Cal, Torres, RS, Brasil. Foto: Diógina Barata
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Zona Econômica Ecológica (ZEE)
Cerca de 3,5 milhões de quilômetros quadrados do território brasileiro.
Corresponde a 41% de área emersa do país, com seus 8.500 km de litoral,
Abrange diferentes ecossistemas e abriga 70% da população brasileira.
Características gerais
Águas quentes
Diversos tipos de hábitats:
o sistemas lagunares margeados por manguezais e marismas,
o costões e fundos rochosos,
Recife de Arenito da Praia de Santa Cruz, ES, Brasil. Foto: Diógina Barata
Dunas da Praia da Joaquina, SC, Brasil. Foto: Diógina Barata
o recifes de coral,
o bancos de algas calcáreas,
o plataformas arenosas,
o recifes de arenito paralelos à linha de praias
o praias arenosas amplamente utilizadas pelo turismo costeiro,
o estuários e lagoas costeiras,
o praias lodosas,
o falésias,
o dunas e cordões arenosos,
o ilhas costeiras e ilhas oceânicas.
Costão Rochoso Ambiente costeiro mais bem representado no litoral brasileiro, formado por rochas situado na
transição entre os meios terrestre e aquático
É considerado muito mais uma extensão do ambiente marinho que do terrestre, uma vez que a
maioria dos organismos que o habitam, estão relacionados ao mar.
No Brasil seu limite de ocorrência ao Sul se dá em Torres (RS) e ao Norte, na Baía de São
Marcos (MA) sendo que a maior concentração deste ambiente está na região Sudeste, onde a
costa é bastante recortada.
Pela observação da fisiografia da costa do Brasil, pode-se estabelecer uma relação entre a
ocorrência de costões rochosos e a proximidade das serras em relação ao Oceano Atlântico.
Em São Paulo, temos a Serra do Mar se elevando próxima ao oceano no litoral norte, ocorrendo
um predomínio de costões rochosos na interface da terra com o mar. Quando a Serra do Mar se
distancia da costa, ocorre o predomínio de manguezal e restinga.
Costões batidos são aqueles que recebem maior impacto de
ondas
o pouco fragmentados
o freqüentemente apresentando-se na forma de
paredões lisos
o apresentam uma diversidade de hábitats muito
menor que os costões menos expostos às ondas
Costões protegidos estão localizados em regiões de baixo
hidrodinamismo
Costão rochoso batido da Praia de Taquaras, SC, Brasil. Foto: Diógina Barata
o bastante fragmentados
o sem a formação de zonas muito definidas
O ambiente de costão rochoso, apesar de apresentar um
padrão de zonação mundial, em cada região pode possuir
características próprias, o que nos faz concluir, que cada
fragmento de um costão responderá diferentemente à cada fator ambiental. Entre os fatores
abióticos que influenciam este ambiente estão: a variação de maré, a irradiância, a
Costão rochoso protegido da Praia de Iriri, ES, Brasil. Foto: Diógina Barata
temperatura, o hidrodinamismo e a dessecação e os fatores bióticos mais importantes são a
competição e a predação.
Num costão rochoso são definidas três zonas principais de distribuição: supralitoral, mediolitoral
e infralitoral.
A distribuição dos organismos nestas zonas vai obedecer a sua capacidade de suportar as
variações nas condições do ambientes, da seguinte maneira:
o organismos que vivem no supralitoral são capazes de sobreviver a longos períodos de
dessecação;
o organismos de mediolitoral devem possuir adaptações que possibilitem a sobrevivência
em ambientes com grande variação de salinidade e umidade;
o os organismos que não possuem adaptações às variações de salinidade e umidade, mas
possuem adaptação à diminuição na quantidade e qualidade de luz penetrante sobrevivem
melhor na zona de infralitoral.
PRINCIPAIS IMPACTOS PPRRIINNCCIIPPAAIISS IIMMPPAACCTTOOSS
O ambiente marinho, desde muito tempo atrás, sofre influência das atividades humanas que podem ser
benéficas ou não, mas que acabam alterando as características de determinadas regiões.
O descarte de lixo sólido é um dos principais problemas enfrentado pelos ecossistemas
marinhos.
Mas um outro impacto, também muito
importante e perigoso para esses ambientes,
é o derramamento de petróleo que causa o
sufocamento de vários organismos por
impermeabilizar a sua superfície corpórea.
O despejo de esgoto doméstico, também
contribui para a poluição de ambientes
marinhos, levando a eutrofização que
ocasiona florações de algas e a diminuição
Distribuição dos organismos no costão. Baseado em Crespo & Soares-Gomes (2002).
Supralitoral
Mediolitoral
Infralitoral
constantemente exposta ao ar, sofrendo apenas borrifos de água das ondas
submetida a variação da maré, ficando exposta durante a maré baixa e submersa na maré alta
permanentemente submersa
Porphyra
Chtamalus
Ulva
Pardas Filamentosas
Coralináceas articuladas
Codium
Ouriço
Sargassum
Vermelhas carnosas
Porphyra
Chtamalus
Ulva
Pardas Filamentosas
Coralináceas articuladas
Codium
Ouriço
Sargassum
Vermelhas carnosas
Porphyra
Chtamalus
Ulva
Pardas Filamentosas
Coralináceas articuladas
Codium
Ouriço
Sargassum
Vermelhas carnosas
Legenda:
Limite da maré
Limite da maré alta
Expansão de Caulerpa racemosa no Mar Mediterrâneo. Fonte: www-csgc.ucsd.edu:16080/STORIES/Caulerpa Update.html
da diversidade biológica.
A liberação de resíduos industriais também pode causar a morte de organismos nestes
ambientes.
A extração de material para a construção civil (areia e granito) é menos comum, mas
também tem grande impacto sobre o ecossistema.
A introdução de espécies exóticas através de cultivo, no casco de embarcações ou água
de lastro, tem se tornando comum e vem diminuindo a biodiversidade em regiões do
Mediterrâneo, Estados Unidos e Austrália.
Costão Rochoso, Ubatuba, SP, Brasil. Foto: Lílian M. Blois Crispino
222... CCCLLL AAASSSSSSIIIFFFIIICCC AAAÇÇÇÃÃÃ OOO DDD AAASSS AAALLLGGG AAASSS 222...111... OOOSSS GGGRRR AAANNNDDDEEESSS GGGRRRUUUPPPOOOSSS DDDEEE AAALLLGGG AAASSS EEE SSSUUU AAASSS PPPRRRIIINNNCCCIIIPPP AAAIIISSS CCCAAARRR AAACCCTTTEEERRRÍÍÍSSSTTTIIICCCAAASSS
síntese do protoplasma animal. As algas planctônica
As algas estão entre os primeiros organismos a ocupar nosso planeta e são consideradas como os
organismos que deram origem aos demais vegetais. Embora existam poucos registros fósseis, uma vez
que estes organismos são compostos de tecidos moles, portanto difíceis de preservar, indícios fósseis
indicam que organismos semelhantes às algas atuais viveram há mais de 3 bilhões de anos.
O ambiente em que vivemos se caracteriza
por uma vida vegetal ricamente diversificada da qual
depende nossa existência. O ar que respiramos
contém um nível de oxigênio constantemente
adequado graças à sua contínua reposição na
atmosfera pelas plantas clorofiladas. Além disso, as
plantas verdes, aquáticas e terrestres, são à base da
cadeia de alimentos para o reino animal. O
protoplasma vegetal e seus produtos são as fontes
básicas de energia e os materiais essências da
s são particularmente importantes, uma vez que elas
servem de alimento para muitos animais. Cerca de 90% da fotossíntese na Terra é realizada por plantas
aquáticas, principalmente algas planctônicas. Certas algas azuis e algumas bactérias podem empregar o
nitrogênio gasoso da atmosfera na construção do seu protoplasma e contribuir significativamente para a
síntese de compostos nitrogenados na água e no solo onde vivem (fixação de nitrogênio).
222...222... OOOrrrgggaaannniiizzzaaaçççãããooo As Algas são caracterizadas por serem organismos talófitos (raízes, caules e folhas estão
ausentes), possuírem clorofila a como pigmento fotossintético primário e pela ausência de um envoltório,
constituído de células estéreis, recobrindo as células reprodutivas.
São encontradas principalmente em ambientes aquáticos (marinho ou continental), mas também em
solos; podem viver no interior de outros vegetais e de alguns animais; podem ser de vida livre ou se fixar
sobre animais, vegetais, rochas e outros substratos; normalmente são capazes de produzir seu próprio
alimento (autótrofas), mas, também incluem organismos saprófitos ou parasitas (heterótrofos); podem variar
desde seres unicelulares com poucas µm de diâmetro até grandes organismos multicelulares como alguns
gêneros de algas pardas com mais de 20 metros de comprimento. Apresentam formas e cores variadas
devido aos pigmentos acessórios que mascaram a cor verde da clorofila, lhes conferindo colorações
azuladas, avermelhadas, amarronzadas ou negras.
222...333... CCClllaaassssssiii fff iiicccaaaçççãããooo
As primeiras tentativas feitas para a classificação dos diferentes grupos de algas foram através da
cor, sendo reconhecidos grupos de algas verdes (Chlorophyta), vermelhas (Rhodophyta), pardas
(Phaeophyta), azuis (Cyanophyta) e outros.
Ainda hoje, a taxonomia de algas utiliza-se de critérios morfológicos, entretanto eles não
demonstram as relações filogenéticas existentes entre os organismos que constituem um grupo e entre os
diferentes grupos. Atualmente, além das características morfológicas são também utilizadas características
ecológicas, bioquímicas, moleculares e ultra-estruturais através do uso do microscópio eletrônico. Assim
sendo a taxonomia de algas está em constante processo de renovação, uma vez que mais estudos estão
sendo feitos e novos dados vêm constantemente alterar ou confirmar a sistemática de algas.
De maneira simplificada podemos distinguir alguns dos grandes grupos de algas por características
como organização celular, morfologia do talo, pigmentação, reservas nutritivas, composição da parede
celular, número dos flagelos e habitat. Segundo Van Den Hoek et al. 1995, as algas estão compreendidas
em 11 filos; embora os grupos menores compreendam numerosos organismos importantes e
biologicamente interessantes, a tabela a seguir mostra apenas os grupos mais representativos em número
de espécies.
Divisão Organização celular Pigmentos Substância de
reserva Principais constituintes da parede celular
Flagelos Morfologia do talo Habitat
CYANOBACTERIA (Algas azuis)
Procariótica
clorofila a, ficobiliproteinas, xantofilas e carotenos
Glicogênio (amido das cianofíceas) Peptideoglicano ausentes Unicelular, colonial,
filamentoso.
Água doce, marinha, terrestre, ou associadas com outros organismos.
EUGLENOPHYTA Eucariótica clorofila a e b;
xantofilas e carotenos. paramilo Ausente (Presença de película protéica)
1-2 Maioria unicelular; colonial.
Água doce ou marinha; saprófita.
DYNOPHYTA (Dinoflagelados) Eucariótica clorofila a e c,
xantofilas e carotenos. amido Celulose 2, de rotação e de translação. unicelular
Maioria marinho; água doce; saprófita, parasitas ou associadas com outros organismos.
BACILLARIOPHYTA (Diatomáceas) Eucariótica
Clorofila a e c, fucoxantina e carotenos.
crisolaminarina Sílica 1 Unicelular ou colonial Água doce ou marinha; terrestre, saprófita.
PHAEOPHYTA (Algas pardas) Eucariótica
Clorofila a e c, fucoxantina e carotenos
laminarina Celulose e ácido algínico
2, diferentes, laterais
Pluricelular filamentoso, pseudoparenquimatoso ou parenquimatoso
Maioria marinho; 4 gêneros água doce.
RHODOPHYTA (Algas vermelhas) Eucariótica
clorofila a e d, ficobilinas, xantofilas e carotenos
amido das florídeas celulose, ágar e carragenana ausente
Unicelular, maioria pluricelular filamentosa ou parenquimatosa
Maioria marinha; água doce.
CHLOROPHYTA (Algas verdes) Eucariótica clorofila a e b;
xantofilas e carotenos amido celulose 1, 2 – 8, iguais Unicelular, colonial, filamentoso ou parenquimatoso
Maioria água doce; marinha, terrestre, saprófita ou associadas com outros organismos.
Tabela 1 – Alguns grupos de algas e suas principais características.
22
Recife de Arenito, ES, Brasil. Foto: Lílian M. Blois Crispino
2...444... AAAlllgggaaasss nnnooo BBBrrraaasssiii lll Aylthon Brandão Joly foi o pioneiro no estudo das algas marinhas no Brasil. Seus estudos
ocorreram principalmente nos estado do Paraná e em São Paulo (1951, 1954, 1956, 1957, 1964, 1965)
dando subsídios para inúmeros estudos posteriores de alunos e colaboradores. Ainda hoje, é importante
fonte de referência para o estudo da flora ficológica
brasileira, mas principalmente do Estado de São
Paulo, onde recentemente foi feito um levantamento
detalhado da flora algológica como parte do projeto
BIOTA-FAPESP.
Este estudo permitiu através de coletas
elaboradas nas regiões do supralitoral, entre-marés e
infralitoral, avaliar os efeitos das atividades
antrópicas das últimas décadas na diversidade de
espécies desta região.
333... IIINNNTTTEEERRR AAAÇÇÇÕÕÕEEESSS EEECCCOOOLLLÓÓÓGGGIIICCC AAASSS As algas são organismos autotróficos fotossintetizantes e por esta razão nos ambientes em
que estão presentes elas representam os produtores primários, sendo a base das cadeias alimentares.
Elas representam também uma importante fonte de oxigênio dissolvido na água, bem como do oxigênio presente na atmosfera.
As microalgas livres, que ocupam as camadas superficiais da lâmina d’água em ambientes marinhos ou dulciaquícolas, fazem parte do grupo de organismos chamado de fitoplâncton e servem de alimento principalmente ao zooplâncton, grupo de organismos microscópicos heterotróficos também livres flutuantes ou natantes.
As macroalgas, apesar de possuírem representantes dulciaquícolas, habitam principalmente os ambientes marinhos, podendo apresentar dimensões extraordinárias (chegam a mais de 50 m de comprimento) e formando verdadeiras florestas no fundo do mar. Nestes ambientes as macroalgas além de servirem como alimento para animais maiores como peixes e tartarugas, além de crustáceos e moluscos, servirão também de abrigo, local de desova e berçário para muitas espécies de animais.
Floração conhecida como maré vermelha causada por Trichodesmium. Fonte: www.cia nobacteriasfurg.br/marco2004.html
Muitas algas formam associações simbiontes com outros organismos. No ambiente aquático há algas formando este tipo associação com protozoários de água doce, corais, esponjas, hidras e alguns vermes de corpo achatado.
Nos ambientes dulciaquícolas ou marinhos eurtofizados alguns grupos de algas podem se desenvolver em grandes quantidades formando o que é chamado de floração. As cianofíceas e algumas algas verdes são os organismos que comumente estão presentes formando estas florações. As primeiras são características por poderem apresentar substâncias tóxicas que causam a morte de outros organismos além de tornarem a água imprópria para a utilização. Outra característica negativa das florações é a competição desleal por luz, pois, estas algas crescem na superfície da água e impedem a entrada de luz na coluna d’água, reduzindo a zona eufótica, além da liberação de um odor desagradável após a morte destas algas.
444... IIIMMMPPPOOORRRTTTÂÂÂNNNCCCIII AAA EEECCCOOONNNÔÔÔMMMIIICCC AAA
Algumas algas servem de alimento ao homem, por caracterizarem origem de nutrientes essenciais, podem ser utilizadas também na produção de ração para animais domésticos, e fertilizante para plantação.
Algumas algas verdes, tais como Ulva ou alface-do-mar, pardas, como o gênero Laminaria ou Kombu, e vermelhas, como Porphyra ou nori, são consumidas como vegetais.
Alguns produtos extraídos das algas são usados amplamente como agentes espessantes e estabilizantes coloidais nas indústrias alimentícias, têxteis, cosmética, farmacêuticas, de papel e de solda.
O ágar, produzido por algas da divisão Rhodophyta, é utilizado na indústria farmacêutica e na cultura de bactérias.
A carragenana é utilizada como emulsionante ou estabilizante. Essas duas substâncias constituem a matriz da parede celular das algas vermelhas.
O biossedimento calcário produzido em locais que apresentam grande quantidade de algas com apresentam impregnação de CaCO3 é utilizado pela indústria na produção de fertilizantes.
555... BBBIIIBBBLLLIIIOOOGGGRRR AAAFFFIII AAASSS EEE SSSIIITTTEEESSS CCCOOONNNSSSUUULLLTTT AAADDDOOOSSS
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