藻類

藻類の形態は多様であり、無関係なグループ間での特徴の収斂はよく見られる。三次元多細胞葉状体を示すのは、紅藻類と褐藻類、および一部の緑藻類のみである。^{[ 17 ]}頂端成長は、これらのグループのサブセット、すなわち、紅藻類、様々な褐藻類、およびシャロ藻類に限定されている。 [ ^{17 ]シャロ}藻類の形態は、節間「茎」によって隔てられた明確な節を持つため、紅藻類や褐藻類の形態とはかなり異なり、節にはトクサを思わせる枝の輪がある。 ^{[ 17 ]}概念体もまた多系統的な形質であり、褐藻類だけでなく、サンゴ藻類やヒルデンブランディア類にも見られる。 ^{[ 17 ]}

より単純な藻類のほとんどは単細胞の鞭毛虫またはアメーバ状生物であるが、群体性および非運動性の形態はいくつかのグループで独立して発達している。より一般的な組織レベルには、種の生活環で複数存在する可能性のあるものがあり、

• コロニー：運動性のある細胞が規則的に集まった小さな集団
• カプソイド：粘液に埋め込まれた個々の非運動性細胞
• 球菌状：細胞壁を持つ、運動性のない個々の細胞
• パルメロイド：粘液に埋め込まれた非運動性細胞
• 糸状：連結した非運動性細胞の連なりで、時に枝分かれする。
• 柔組織：組織が部分的に分化した葉状体を形成する細胞

3 つの系統では、完全な組織分化を伴う、さらに高いレベルの組織化が達成されています。これらは、褐藻類^{[ 18 ]}  （中には長さが50 m に達するものもあります(ケルプ) ^{[ 19 ]）}、紅藻類^{[ 20 ]}、緑藻類^{[ 21 ]}です。最も複雑な形態は、最終的に高等陸上植物につながった系統であるシャジクモ類 (シャジクモ目とシャジクモ植物門を参照) に見られます。これらの非藻類植物を特徴づける革新は、接合子と発達中の胚を保護する保護細胞層を持つ雌性生殖器官の存在です。したがって、陸上植物は胚植物と呼ばれます。

多くの藻類、特にシャジクモ科の種[ ^{23 ]は、}膜の水透過性、浸透圧調節、耐塩性、細胞質流動、活動電位の発生のメカニズムを理解するためのモデル実験生物として利用されてきた。植物ホルモンは高等植物だけでなく藻類にも見られる^{[ 24 ] 。}

紅藻類、緑藻類、および不等毛藻類は、藻類の主要な 3 つの門であり、その生活環にはかなりの多様性と複雑さが見られます。一般的に、海藻の細胞が二倍体である無性生殖期、細胞が一倍体である有性生殖期があり、その後、雄と雌の配偶子が融合します。無性生殖は効率的な個体数増加を可能にしますが、多様性は少なくなります。一般的に、単細胞および群体藻類の有性生殖では、特殊化された、性的に適合する 2 つの一倍体配偶子が物理的に接触して融合し、接合子を形成します。交配の成功を確実にするために、配偶子の発生と放出は高度に同期され、制御されています。フェロモンはこれらのプロセスで重要な役割を果たしている可能性があります。^{[ 25 ]}有性生殖はより多くの多様性を可能にし、有性生殖サイクルの重要な段階である減数分裂中の DNA 損傷の効率的な組換え修復という利点をもたらします。^{[ 26 ]}しかし、有性生殖は無性生殖よりもコストがかかる。^{[ 27 ]}減数分裂は多くの異なる藻類種で起こることが示されている。^{[ 28 ]}

リンネは、現代の植物命名法の出発点となった『植物種誌』（1753年）^{[ 29 ]}で、14属の藻類を認識したが、現在藻類とみなされているのはそのうち4属のみである^{[ 30 ]} 。『自然の体系』では、動物の中でボルボックス属とコラリナ属、そしてアセタブリア属（マドレポラ属として）を記載した。

1768年、サミュエル・ゴットリープ・グメリン（1744年～1774年）は『Historia Fucorum』を出版した。これは海藻に特化した最初の著作であり、当時新しかったリンネの二名法を用いた最初の海洋生物学の本である。折り畳まれた葉に海藻や海洋藻類の精緻な図版が掲載されていた。^{[ 31 ] [ 32 ]}

WH ハーベイ(1811–1866) とラムルー(1813) ^{[ 33 ]}は、色素に基づいて大型藻類を 4 つの区分に分けた最初の人物です。これは、植物分類学における生化学的基準の最初の使用です。ハーベイの 4 つの区分は、紅藻類 (Rhodospermae)、褐藻類 (Melanospermae)、緑藻類 (Chlorospermae)、および珪藻類です。^{[ 34 ] [ 35 ]}

この頃、微細藻類は、微細藻類（微小生物）を研究していた別の研究者グループ（例えば、 OF MüllerとEhrenberg）によって発見され、報告された。明らかに植物と見なされていた大型藻類とは異なり、微細藻類はしばしば運動性があるため、動物とみなされることが多かった。^{[ 33 ]}運動性のない（球菌状の）微細藻類でさえ、植物、大型藻類、または動物のライフサイクルの段階としてのみ見られることもあった。^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]}

ダーウィン以前の分類、例えばリンネ（1753年）^{[ 41 ]} 、ド・ジュシュー（1789年）^{[ 42 ]}、ラムルー（1813年）、ハーヴェイ（1836年）、ホラニノウ（1843年）、アガシー（1859年）、ウィルソン＆カッサン（1864年）^{[ 41 ]}などで分類学的カテゴリーとして使用されているものの、その後の分類では「藻類」は人為的な多系統群と見なされている。^{[ 43 ]}

20 世紀を通じて、ほとんどの分類では、シアノバクテリア、紅藻類、黄金藻類、黄色藻類、珪藻類、褐藻類、ピロ藻類（クリプト藻類と渦鞭毛藻類）、ユーグレナ藻類、緑藻類を藻類の区分またはクラスとして扱っていました。その後、多くの新しいグループが発見され（例：ボリド藻類）、他のグループは古いグループから分裂しました。シャロ藻類とグロコ藻類（緑藻類から）、多くのヘテロコント藻類（例：黄金藻類からのシヌロ藻類、または黄色藻類からのユースティグマト藻類）、ハプト藻類（黄金藻類から）、クロララクニオ藻類（黄色藻類から）。^{[ 44 ]}

植物と動物の二分法による分類が放棄されたことで、藻類のほとんどのグループ（場合によってはすべて）が原生生物に含まれ、後に真核生物に取って代わられた。しかし、古い植物生命体系の遺産として、過去には原生動物としても扱われていたグループの中には、重複した分類が残っているものもある（両性原生生物を参照）。^{[ 45 ]}

寄生藻類の中には、当初は菌類、胞子虫類、または分類未定の原生生物として分類されていたものもあるが^{[ 46 ]}、他のもの（例えば、植物に寄生する緑藻類のPhyllosiphonとRhodochytrium、または他の紅藻類に寄生する紅藻類のPterocladiophilaとGelidiocolax mammillatus 、または魚類に寄生する渦鞭毛藻類のOodinium）は、藻類との関係が早くから推測されていた。また、当初は寄生藻類として特徴づけられていたグループ（例えば、Chlorochytrium ）も、後に内生藻類とみなされるようになった。^{[ 47 ]}糸状細菌（例：ベギアトア）の中には、もともと藻類と見なされていたものもある。さらに、アピコンプレックス類のようなグループも、色素体を持っていた祖先から派生した寄生生物だが、従来藻類と見なされてきたグループには含まれていない。^{[ 48 ] [ 49 ]}

オンラインデータベースAlgaeBaseによると、最新の推定値 (2024 年 1 月現在) では、50,605 種の現生藻類と 10,556 種の化石藻類が記録されています。^{[ a ] [ b ]}これらは 15 の門または区分に分類されます。ピコ植物門や紅藻植物門など、光合成を行わない門もありますが、紅藻類との近縁関係からデータベースに含まれています。^{[ 1 ] [ 54 ]}

藻類のさまざまな門は、いくつかの生物学的特徴に基づいて区別できます。それらは、独特の形態、光合成色素、貯蔵物質、細胞壁の構成^{[ 16 ] 、および炭素濃縮のメカニズム[ 55 ]}を持っています。一部の門は、独自の細胞構造を持っています^{[ 16 ] 。}

最も一般的なシアノバクテリア属であるノストックのマクロ写真とミクロ写真。 ^{[ 56 ]}

原核生物の中では、ヘリオバクテリア、緑色硫黄細菌、非硫黄細菌、プロテオバクテリアなど、5つの主要な細菌群が光合成能力を進化させています。^{[ 57 ]}しかし、酸素発生型光合成が進化している唯一の系統はシアノバクテリアです。^{[ 58 ]}シアノバクテリアは、青緑色（シアン）の色から藍藻類として知られています。^{[ 59 ]}シアノバクテリアは、シアノバクテリア門またはシアノ植物門に分類されます。ただし、この門には、メラナバクテリア^{[ 60 ] （ヴァンピロビブリオニア[ 61 ]}またはヴァンピロビブリオ藻類とも呼ばれる）^{[ 62 ]}とセリシトクロマチア^{[ 63 ]} （ブラックオールバクテリアとも呼ばれる）の2つの非光合成細菌クラスも含まれています。^{[ 64 ]} 3番目のクラスには、シアノバクテリア^{[ 62 ]}（シアノバクテリア^{[ 61 ]}またはオキシフォトバクテリアとも呼ばれる）として知られる光合成を行うものが含まれる。^{[ 63 ]}

細菌であるため、シアノバクテリアの細胞には、チラコイドを除いて膜結合オルガネラがありません。他の藻類と同様に、シアノバクテリアはクロロフィルaを主要な光合成色素として持っています。補助色素には、フィコビリン（フィコエリトロビリンとフィコシアノビリン）、カロテノイド、そして場合によってはb、d、またはfクロロフィルがあり、これらは通常、チラコイドの表面にあるフィコビリソームに分布しています。シアノバクテリアは、単細胞、コロニー、分岐していないまたは分岐したフィラメントなど、さまざまな形態を示します。細胞は通常、粘液の鞘で覆われており、また、主にペプチドグリカンで構成される典型的なグラム陰性細菌の細胞壁を持っています。シアノバクテリアは、アミノ酸や窒素の貯蔵物質としてシアノフィシン、炭水化物として「シアノバクテリアデンプン」（植物のアミロースに類似）、脂質滴など、さまざまな貯蔵粒子を持っています。ルビスコ酵素はカルボキシソームに集中しています。温泉から極地の氷河まで、極限環境を含む多様な水生および陸生生息地を占めています。一部は地下に生息し、光合成ではなく水素ベースの独立栄養によって生活しています。^{[ 59 ]}

シアノバクテリアの 3 つの系統、Prochloroaceae、Prochlorothrix 、およびProchlorococcusは、フィコビリソームの代わりにクロロフィルaとbを持つように独立して進化しました。色素が異なるため、歴史的には緑藻類 (例えば、緑藻類) に見られる典型的な色素であるProchlorophytaという別の門に分類されていました。最終的に、この分類は多系統群であるため、時代遅れになりました。^{[ 65 ] [ 66 ]}

シアノバクテリアは、ほとんどの藻類学文献^{[ 15 ] [ 16 ] [ 1 ]}および藻類、菌類、植物の国際命名規約^{[ 67 ]}によって藻類に含まれていますが、一部の著者は藻類の定義からシアノバクテリアを除外し、この用語を真核生物のみに限定しています。^{[ 4 ] [ 68 ]}

真核藻類は、シアノバクテリアと構造が類似した葉緑体を含んでいる。葉緑体はシアノバクテリアと同様に環状DNAを含み、退化した内共生シアノバクテリアを表していると解釈されている。しかし、葉緑体の正確な起源は藻類の系統によって異なり、異なる内共生イベント中に獲得されたことを反映している。多くのグループには、もはや光合成を行わないメンバーが含まれている。色素体は保持しているが葉緑体は保持していないものもあれば、色素体を完全に失ったものもある。^{[ 69 ]}

米国国立植物標本館（国立自然史博物館内）の藻類コレクションは、約320,500点の乾燥標本から構成されており、網羅的ではないものの（網羅的なコレクションは存在しない）、藻類種の数の規模（その数は不明）を知る手がかりとなる。^{[ 95 ]}推定値は大きく異なる。例えば、ある標準的な教科書^{[ 96 ]}によると、英国諸島では、英国生物多様性運営グループの報告書が英国に20,000種の藻類が存在すると推定している。別のチェックリストでは、約5,000種しか報告されていない。約15,000種の差について、本文は次のように結論付けている。「種の総数を確実に推定するには、多くの詳細な現地調査が必要となるだろう …」

地域別およびグループ別の推定値も算出されている。

• 世界中に5,000～7,200種の紅藻類が存在する^{[ 97 ]}
• 「オーストラリア海域には約1,300匹」^{[ 98 ]}
• 南アフリカの西海岸には400種の海藻^{[ 99 ]}、クワズール・ナタール州の海岸には212種の海藻^{[ 100 ]}が生息している。分布域が両海岸にまたがっているため、重複している種もあり、記録されている種の総数は恐らく500種程度である。これらのほとんどは「南アフリカの海藻リスト」に記載されている。植物プランクトンと石灰藻は除外されている。
• カリフォルニア州（米国）の海洋生物669種^{[ 101 ]}
• イギリスとアイルランドのチェックリストの642番^{[ 102 ]}

などなど、様々な推定値が存在するが、いずれも科学的根拠や信頼できる情報源を欠いており、前述の英国の数値と何ら変わりない。また、ほとんどの推定値には、植物プランクトンなどの微細藻類が含まれていない。

藻類の中には、他の生物と共生関係を形成する種がある。このような共生関係において、藻類は宿主生物に光合成産物（有機物質）を供給し、藻類細胞を保護する。宿主生物は、藻類からエネルギー需要の一部または全部を得る。^{[ 111 ]}例：

地衣類

地衣類は、国際地衣類学会によって「菌類と光合成共生体との共生によって特定の構造を持つ安定した栄養体が形成されるもの」と定義されています。^{[ 112 ]}菌類、すなわち菌類共生体は、主に子嚢菌類に属し、担子菌類に属するものも少数存在します。自然界では、菌類は地衣類とは別に存在することはありません。いつ共生が始まったのかは不明です。^{[ 113 ]} 1 種または複数種の^{[ 114 ]}菌類共生体は、緑藻類の同じ藻類共生体種と共生しますが、菌類共生体はシアノバクテリアの種と共生する場合もあります（そのため、「光共生体」という用語の方がより正確です）。光共生体は、多くの異なる菌類共生体と共生することもあれば、独立して生息することもあります。そのため、地衣類は菌類種として命名および分類されています。^{[ 115 ]}この共生関係は形態形成と呼ばれ、地衣類は共生生物種単独では持たない形態と能力を持つ（これらは実験的に分離できる）。光合成共生生物は、菌類共生生物の潜在遺伝子を活性化させる可能性がある。^{[ 116 ]}

トレントポリアは、単独で生育することも、地衣類化することもできる、世界中で一般的な緑藻属の一例です。地衣類は、樹幹や岩などの露出した表面に生育し、時にはそれらを変色させる特殊な藻類（空中藻類）と、生息環境の一部やしばしば似た外観を共有しています。^{[ 117 ]}

動物の共生関係

サンゴ礁は、イシサンゴ目（石サンゴ）の海洋無脊椎動物の石灰質の外骨格から形成されます。これらの動物は、糖と酸素を代謝して、外骨格の分泌を含む細胞構築プロセスに必要なエネルギーを得ており、その副産物として水と二酸化炭素が生成されます。渦鞭毛藻類（藻類原生生物）は、サンゴを形成する海洋無脊椎動物の細胞にしばしば内生共生しており、入射光と宿主が生成する二酸化炭素を利用して光合成によりすぐに利用できる糖と酸素を生成することで、宿主細胞の代謝を促進します。造礁石サンゴ（造礁サンゴ）は、健全な状態を保つために、 Symbiodinium属の内生共生藻類を必要とします。^{[ 118 ]}宿主からSymbiodiniumが失われることはサンゴの白化として知られており、サンゴ礁の劣化につながる状態です。

内部共生緑藻は、例えばパン粉海綿（Halichondria panicea）など、一部の海綿の表面近くに生息している。藻類は捕食者から保護され、海綿には酸素と糖が供給され、種によっては海綿の成長の50～80％を占めることもある。^{[ 119 ]}

原核藻類、すなわちシアノバクテリアは、酸素発生型光合成が進化した唯一の生物群である。シアノバクテリアの最も古い確実な化石証拠は21億年前のものとされているが^{[ 120 ]} 、シアノバクテリアのバイオフィルムに関連するストロマトライトは、化石記録では35億年前という早い時期に出現している^{[ 121 ] 。}

真核藻類は多系統であるため、その起源を単一の仮説上の共通祖先にまで遡ることはできません。光合成を行う球状シアノバクテリアが単細胞の従属栄養性真核生物（原生生物）に貪食され、二重膜の一次プラスチドが生じた際に誕生したと考えられています。^{[ 122 ]}このような共生事象（一次共生発生）は、15億年以上前のカリミアン期、退屈な10億年前の初めに起こったと考えられていますが、非常に長い時間の隔たりがあるため、重要な事象を追跡することは困難です。^{[ 123 ]}一次共生発生により、アーケプラスチドの 3 つの区分、すなわちViridiplantae (緑藻類および後の植物)、Rhodophyta (紅藻類)、およびGlaucophyta (「灰色藻類」) が生じ、そのプラスチドは、真核生物間の捕食、取り込み、およびその後の内共生 (二次および三次共生発生) を通じて、他の原生生物系統にさらに広がりました。^{[ 123 ]}この連続的な細胞の「捕獲」および「奴隷化」のプロセスは、光合成真核生物の多様性を説明します。^{[ 122 ]}真核藻類の最も古い疑いのない化石証拠は、約 10億4700 万年前の岩石から発見された紅藻Bangiomorpha pubescensです。 ^{[ 124 ] [ 125 ]}

近年のゲノム解析および系統ゲノム解析により、プラスチドゲノムの進化、共生生物遺伝子の「宿主」核ゲノムへの水平移動、および真核生物の系統樹全体におけるプラスチドの拡散が大幅に解明された。^{[ 122 ]}ユーグレナ藻類とクロララクニオ藻類はともに、共生生物となった緑藻類から葉緑体を得たと考えられている。^{[ 128 ]}特に、ユーグレナ藻類の葉緑体はピラミモナス属と最も類似している。^{[ 76 ]}

しかし、「クロミスト」系統（オクロ藻類、クリプト藻類、ハプト藻類、ミゾゾア類）の二次および三次内共生が起こった明確な順序はまだありません。^{[ 129 ]}この順序を説明するために2つの主要なモデルが提案されており、どちらもクリプト藻類が紅藻から葉緑体を得たという点で一致しています。2014年にジョン・W・スティラーらが提唱したモデル^{[ 130 ]}では、クリプト藻類がオクロ藻類のプラスチドになり、それが今度はミゾゾア類とハプト藻類のプラスチドになったとされています。2009年にアンジェイ・ボディウらが提唱したもう1つのモデル^{[ 131 ]}では、クリプト藻類がハプト藻類とオクロ藻類の両方のプラスチドになり、代わりにハプト藻類がミゾゾア類のプラスチドになったとされています。^{[ 127 ]} 2024年に、フィリップ・ピエトルフと共著者らによる3番目のモデルでは、紅藻類との2つの独立した細胞内共生があったと提唱された。1つは（以前のモデルと同様に）クリプト藻類のプラスチドを生み出し、その後ハプト藻類のプラスチドを生み出したもので、もう1つはオクロ藻類のプラスチドを生み出し、ミゾゾア類はそこからプラスチドを獲得した。^{[ 126 ]}

単離された胞子の化石は、陸上植物がカンブリア紀後期/オルドビス紀前期の4億7500万年前（mya）に存在していた可能性を示唆している^{[ 132 ] [ 133 ]} 。これは、シャジクモ（Chara）によく似た浅い淡水に生息する固着性のシャジクモ類から生じたと考えられている[134]。これらのシャジクモ類は、乾季に河川や湖の水位が低下した際に陸地に打ち上げられた可能性が高い[ 135 ] 。これらのシャジクモ類^{は、おそらく}すでに糸状の葉状体と^付着器を発達させており、表面上は植物の茎や根に似ており、おそらく同形世代交代を行っていたと考えられる。おそらく8億5000万年前に進化し^{[ 136 ]} 、 10億年前の退屈な10億年後期にまで遡る可能性もある^{[ 137 ]}。   

長期的に競争力を維持し、変動する（地方）政策からの支援に依存しないためには、バイオ燃料は化石燃料のコストレベルと同等かそれ以下でなければなりません。ここで、藻類ベースの燃料は大きな可能性を秘めており、^{[ 161 ] [ 162 ]}これは、他のどの形態のバイオマスよりも単位面積当たりの年間バイオマス生産量が多い可能性に直接関係しています。藻類ベースのバイオ燃料の損益分岐点は2025年までに発生すると推定されています。^{[ 163 ]}

海藻は何世紀にもわたって肥料として使われてきました。16世紀にヘンリーズのジョージ・オーウェンは南ウェールズの漂流藻について言及しています。^{[ 164 ]}

この種の鉱石は、しばしば集めて大きな山に積み上げられ、そこで加熱され腐敗し、強烈で不快な臭いを放ちます。腐敗が進むと、彼らは自分たちの糞尿のようにそれを土地に投げ捨て、そこから良質の穀物、特に大麦が育ちます 。大潮や大海原の大きな波の後、彼らはそれを馬の背に乗せた袋に入れて運び、3、4、または5マイル運んで土地に投げ捨てます。そうすることで、穀物や牧草の生育に適した土壌になります。

今日、藻類は肥料、土壌改良剤、家畜飼料など、さまざまな方法で人間に利用されています。 ^{[ 165 ]}水生種や微細種は透明なタンクや池で培養され、収穫されるか、池に送られる排水の処理に使用されます。大規模な藻類養殖は、一部の地域では重要な養殖形態です。マールは一般的に土壌改良剤として使用されます。^{[ 166 ]}

藻類は多くの国で食用として利用されています。中国では、野菜とみなされているシアノバクテリアであるファッチョイを含む70種以上が消費されています。日本では、ノリやアオノリなど20種以上が消費されています。^{[ 167 ]}アイルランドではダルス、チリではコチャユヨが食用として利用されています。^{[ 168 ]}海苔はウェールズでラバーブレッドを作るのに使われ、バラローとして知られています。韓国では、緑海苔がキムを作るのに使われています。^{[ 169 ]}

食用として利用される藻類の3つの形態：

• クロレラ：この藻類は淡水に生息し、葉緑体に光合成色素を含んでいます。 ^{[ 170 ]}
• クラマスAFA：世界中の多くの水域に自生するアファニゾメノン・フロスアクアエの亜種だが、オレゴン州アッパークラマス湖でのみ採取されている。^{[ 171 ]}
• スピルリナ：別名シアノバクテリア（原核生物または「藍藻」） ^{[ 172 ]}

一部の藻類の油には不飽和脂肪酸が高濃度で含まれています。ベジタリアンやビーガンに好まれる藻類の中には、長鎖必須オメガ3脂肪酸であるドコサヘキサエン酸（DHA）とエイコサペンタエン酸（EPA）を含むものがあります。^{[ 173 ]}魚油にはオメガ3脂肪酸が含まれていますが、その元となるのは藻類（特に微細藻類）で、カイアシ類などの海洋生物がこれを食べて食物連鎖を伝わっていきます。^{[ 173 ]}

藻類が生成する天然色素（カロテノイドとクロロフィル）は、化学染料や着色剤の代替として使用できます。 ^{[ 174 ]} 一部の藻類色素の存在と特定の色素濃度比は分類群に特異的です。そのため、さまざまな分析方法、特に高性能液体クロマトグラフィーを使用してこれらの濃度を分析すると、海水サンプル中の天然藻類集団の分類学的構成と相対的な存在量に関する深い洞察が得られます。^{[ 175 ] [ 176 ]}

紅藻類コンドラス・クリスプス由来のカラギーナンは、乳製品の増粘剤および安定剤として使用されている。^{[ 177 ]}

寒天は紅藻から得られるゼラチン状物質で、多くの商業用途がある。^{[ 178 ]}ほとんどの微生物は寒天を消化できないため、細菌や真菌を培養するのに適した培地である。^{[ 179 ]}

アルギン酸、またはアルギン酸塩は、褐藻から抽出されます。その用途は、食品のゲル化剤から医療用ドレッシングまで多岐にわたります。アルギン酸は、バイオテクノロジーの分野でも、細胞カプセル化および細胞固定化のための生体適合性媒体として使用されています。分子料理でも、そのゲル化特性を利用して、風味の伝達媒体としてこの物質が使用されています。^{[ 180 ]}

ニューメキシコ州では、アルギン酸抽出とアワビの飼料用に、年間10万～17万湿トンのマクロシスティスが収穫されている。^{[ 181 ] [ 182 ]}

• 下水は藻類で処理することができ、^{[ 183 ]}​​ そうでなければ必要となる大量の有毒化学物質の使用を減らすことができる。
• 藻類は、農場からの流出水に含まれる肥料を捕捉するために使用できます。その後収穫された濃縮された藻類は、肥料として使用できます。^{[ 184 ]}
• 水槽や池は藻類を使ってろ過することができ、藻類は藻類スクラバー（藻類ターフスクラバーとも呼ばれる）と呼ばれる装置で水中の栄養分を吸収します。 ^{[ 185 ] [ 186 ]}

農業研究局の科学者たちは、水平型藻類スクラバー（藻類芝生スクラバー（ATS）とも呼ばれる）を使用することで、家畜糞尿排水から窒素流出の60～90％、リン流出の70～100％を捕捉できることを発見した。科学者たちは、藻類コロニーを形成できるナイロンネット製の浅い30メートル（100フィート）のレースウェイで構成されるATSを開発し、3年間その有効性を研究した。彼らは、藻類が農地からの栄養流出を減らし、河川、小川、海洋に流れ込む水の水質を向上させるために容易に利用できることを発見した。研究者たちは、ATSから栄養豊富な藻類を収集して乾燥させ、有機肥料としての可能性を研究した。彼らは、キュウリとトウモロコシの苗が、市販の肥料を使用した場合と同様に、ATS有機肥料を使用してもよく育つことを発見した。^{[ 187 ]}泡立ち上昇流式または垂直滝式の藻類スクラバーは、現在では水槽や池のろ過にも使用されています。 

藻類のStichococcus bacillarisは、考古学的遺跡で使用されているシリコーン樹脂に定着し、合成物質を生物分解することが確認されている。 ^{[ 188 ]}

藻類からは様々なポリマーが作られ、特にバイオプラスチックの製造に有用である。これらには、ハイブリッドプラスチック、セルロース系プラスチック、ポリ乳酸、バイオポリエチレンなどがある。^{[ 189 ]}いくつかの企業は、ビーチサンダル^{[ 190 ]}やサーフボード^{[ 191} ]などに使用する藻類ポリマーの商業生産を開始している。藻類は、コーティング用途に適した様々なポリマー樹脂^の製造にも使用されている。^{[ 192 ] [ 193 ] [ 194 ]}