Levä | Ne valmistavat ravintoa auringonvalosta fotosynteesillä
Levät (yksi levä, mutta useita leviä) ovat kasvien kaltaisia eläviä olentoja. Ne valmistavat ravintoa auringonvalosta fotosynteesin avulla. Levien tutkimusta kutsutaan fykologiaksi tai algologiaksi.
Termi kattaa eri ryhmiä, eivätkä ne kaikki ole läheisesti sukua toisilleen. Ne ovat polyfyyttinen ryhmä. Termi niputtaa yhteen erilaisia eliöitä. Ne ovat hyvin vanhoja, ja ne ovat olleet olemassa kauan ennen muita kasvilajeja. Ne ovat peräisin mesoproterotsooisesta ajasta, yli tuhat miljoonaa vuotta sitten. Ne eivät ole aivan ensimmäinen elämänlaji, sillä ne näyttävät kaikki käyttävän plastideja, jotka ovat peräisin syanobakteereista.
Niille on yhteistä se, että ne ovat autotrofisia: ne käyttävät luonnollisia energianlähteitä ja yksinkertaisia epäorgaanisia materiaaleja. Koska ne eivät ole verisuonikasveja, niillä ei ole maakasvien kaltaista rakennetta. Nimitys "levät" on kätevä mutta väljä termi. Viime aikoina on käynyt selväksi, miten erilaisia levätyyppejä on olemassa.
Merilevä (Laurencia). Paljon pienempiä leviä on kiinnittynyt rakenteeseen, joka ulottuu ylöspäin oikeassa alakulmassa.
Kasviplanktonin kukinta Etelä-Atlantilla Argentiinan edustalla.
Dinobryon , Chrysophyceae-ryhmään kuuluva koloniaalinen levä.
Etymologia ja tutkimus
Yksikön alga on latinankielinen sana, joka tarkoittaa merilevää, ja se on säilynyt myös englanninkielessä. Joidenkin mukaan se on sukua latinan algēre-sanalle 'olla kylmä'. Ei kuitenkaan tiedetä mitään syytä yhdistää merilevää lämpötilaan. Todennäköisempi lähde on alliga, 'sitova, kietoutuva'.
Muinaiskreikan sana "merilevä" oli φῦκος (phŷkos), joka saattoi tarkoittaa joko merilevää (luultavasti punalevää) tai siitä saatavaa punaista väriainetta.
Biologia ja taksonomia
Levät ovat suuri ja monipuolinen ryhmä yksinkertaisia, tyypillisesti autotrofisia eliöitä. Joissakin on yksi solu ja toisissa monta solua. Suurimpia ja monimutkaisimpia merileviä kutsutaan merileviksi. Ne ovat kuin kasveja, ja ne ovat "yksinkertaisia", koska niiltä puuttuu monia erillisiä elimiä, joita esiintyy maakasveissa.
Vaikka prokaryoottiset syanobakteerit (joita aiemmin kutsuttiin sinileviksi) sisällytettiin "leviksi" vanhoissa oppikirjoissa, nykyään ei enää. Termiä levä käytetään nyt eukaryoottisista organismeista. Kaikilla todellisilla levillä on kalvon sisällä oleva ydin ja yhden tai useamman kalvon sisällä olevat kloroplastit. Levät eivät ole monofyleettinen ryhmä, sillä ne eivät kaikki polveudu yhteisestä levien esi-isästä.
Levillä ei ole samoja rakenteita kuin maakasveilla, kuten lehtiä, juuria ja muita elimiä. Lähes kaikilla levillä on osia, jotka tekevät fotosynteesiä samalla tavalla kuin syanobakteerit. Ne tuottavat happea, toisin kuin muut fotosynteettiset bakteerit, kuten violetit ja vihreät bakteerit. Jotkin yksisoluiset lajit käyttävät vain ulkoisia energialähteitä, ja niillä on vain vähän tai ei lainkaan fotosynteettisiä osia.
Vindhyan altaasta löydetyt fossiiliset säiemäiset levät on ajoitettu 1,6-1,7 miljardin vuoden taakse.
Levätyypit
Alla on lueteltu joitakin tärkeitä levälajeja.
- Viherlevät: niitä pidetään kasveina, koska ne käyttävät samantyyppistä klorofylliä kuin vihreät kasvit. Viherlevien ja viherkasvien välillä oletetaan olevan evolutiivinen suhde.
- Punalevät: käyttävät punaista pigmenttiä vangitakseen auringonvalon energiaa, joten niiden uskotaan kehittyneen erillään vihreistä kasveista.
- Ruskolevät: käyttävät a-klorofylliä, mutta niillä on useita muita biokemiallisia eroja. Niitä ei myöskään pidetä vihreinä kasveina.
- Keltaiset levät: Xanthophyceae.
- Kultaiset levät: Chrysophyceae.
Keltalevämatto Punaisessa meressä.
Elämäntapa
Ekologia
Leviä esiintyy yleensä kosteissa paikoissa tai vedessä, ja ne ovat yleisiä maalla ja vedessä. Maalla levät ovat kuitenkin yleensä huomaamattomia, ja ne ovat paljon yleisempiä kosteilla, trooppisilla alueilla kuin kuivilla alueilla. Levillä ei ole verisuonikudoksia eikä muita sopeutumisia, jotta ne voisivat elää maalla, mutta ne voivat kestää kuivuutta ja muita olosuhteita symbioosissa sienen kanssa jäkälänä.
Erilaisilla levälajeilla on merkittävä rooli vesiekosysteemien ekologiassa. Mikroskooppisia muotoja, jotka elävät vesipatsaassa, kutsutaan kasviplanktoniksi. Ne muodostavat ravintoperustan useimmille meren ravintoketjuille. Levää kasvaa lähinnä matalissa merivesissä. Joitakin niistä käytetään ihmisten ravintona tai niistä saadaan agaria tai lannoitteita. Merilevä voi kasvaa suurina kasvustoina, joita kutsutaan levämetsiksi. Nämä metsät estävät osan aaltojen aiheuttamista vahingoista. Niissä elää monia eri lajeja, kuten merisiilejä, merisaukkoja ja abaloneja.
Jotkut levät voivat vahingoittaa muita lajeja. Jotkut levät voivat lisääntyä paljon ja aiheuttaa leväkukintoja. Nämä levät voivat tuottaa suojamyrkkyjä, jotka tappavat vedessä olevia kaloja. Dinoflagellaatit tuottavat yhdistettä, joka muuttaa kalan lihan limaiseksi. Sitten levät syövät tätä ravitsevaa nestettä.
Symbioosi
Levät ovat kehittäneet useita symbioottisia kumppanuuksia muiden eliöiden kanssa. Tunnetuin niistä on kasvien kaltaiset jäkälät, jotka muodostuvat sienestä ja levästä. Se on erittäin menestyksekäs elämänmuoto, ja siitä tunnetaan parikymmentätuhatta "lajia". Kaikissa tapauksissa jäkälät eroavat ulkonäöltään ja elintavoiltaan melkoisesti kummastakin osatekijästä; kyseessä on ehkä täydellisin tunnettu symbioosi. Molemmat osatekijät hyötyvät siitä, että ne pääsevät ravintoarvoiltaan vähäisille paikoille, joilla jäkäliä esiintyy.
Vähemmän tunnettuja ovat levien suhteet eläimiin. Riuttoja rakentavat korallit ovat pohjimmiltaan sosiaalisia nilviäispolyppeja. Korallit ovat riippuvaisia valosta, koska levät ovat tärkeitä yhteistyökumppaneita, ja ne tarvitsevat valoa. Korallit ovat kehittäneet rakenteita, usein puumaisia, jotka tarjoavat leville mahdollisimman hyvän pääsyn valoon. Koralli heikentää levän soluseinämiä ja sulattaa noin 80 prosenttia levän syntetisoimasta ravinnosta. Korallien jätetuotteet tuottavat ravinteita leville, joten jäkälän tapaan molemmat osapuolet hyötyvät yhteydestä. Levät ovat kullanruskeita lippuleviä, jotka kuuluvat usein Symbiodinium-sukuun. Kumppanuuden erikoinen piirre on se, että koralli voi vaikeina aikoina heittää levät pois ja saada ne myöhemmin takaisin. Leväkumppanin poistumista kutsutaan valkaisuksi, koska koralli menettää värinsä.p200
Myös muut Cnideria-tyypit, kuten merianemonit ja meduusat, sisältävät levää. Levää sisältävät meduusat käyttäytyvät niin, että niiden kumppanit saavat parhaan valon päivällä ja laskeutuvat yöllä syvyyksiin, joissa vesi on runsaasti nitraatteja ja ruskeaa mätänemisestä. Myös merisimpukat ja simpukat ovat tunnetusti leväpitoisia. Molemmat ryhmät ovat nilviäisiä. Meriötökät laiduntavat koralleja, ja ne ovat samanvärisiä kuin niiden laiduntamat korallit. Ne pystyvät erottamaan levät sulattamistaan polyyppikudoksista. Leväsolut siirtyvät sen lonkeroihin, joissa ne jatkavat elämäänsä. Muuten puolustuskyvytön etana saa sekä naamioitumista että ravintoa.p204 Jättisimpukka pitää levää vaipassaan, joka paljastuu, kun simpukka on avattu. Värillisessä vaipassa on läpinäkyviä kohtia, ja se toimii kuin linssi, joka keskittää valon sen alla oleviin leviin. Kun leviä on liikaa, simpukka sulattaa ne.p203
Monissa muissa meressä elävien selkärangattomien ryhmissä on jäseniä, jotka elävät symbioosissa levien kanssa. Litteämadot (Platyhelmintit) ja monisukasmadot (Annelidit) ovat kaksi tällaista ryhmää.
Pteraeolidia ianthina sisältää leviä, jotka fotosyntetisoivat ja tarjoavat ravintoa nilviäiselle.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Miksi kutsutaan levien tutkimusta?
V: Levien tutkimusta kutsutaan fykologiaksi tai algologiaksi.
K: Ovatko kaikki levätyypit läheistä sukua toisilleen?
V: Ei, termi kattaa eri ryhmiä, eivätkä ne kaikki ole läheisesti sukua toisilleen. Ne ovat polyfyyttinen ryhmä.
K: Kuinka vanhoja levät ovat?
V: Levät ovat hyvin vanhoja, ja ne ovat olleet olemassa kauan ennen muita kasvilajeja. Ne ovat peräisin mesoproterotsooiselta kaudelta, yli tuhat miljoonaa vuotta sitten.
K: Käyttävätkö kaikki levätyypit plastideja?
V: Kyllä, kaikki näyttävät käyttävän plastideja, jotka ovat peräisin syanobakteereista.
K: Miten levät tekevät ravintoa?
V: Levät saavat ravintonsa auringonvalosta fotosynteesin avulla.
K: Mitä yhteistä on kaikilla levätyypeillä?
V: Kaikille levätyypeille on yhteistä se, että ne ovat autotrofisia; ne käyttävät luonnollisia energianlähteitä ja yksinkertaisia epäorgaanisia materiaaleja.
K: Mikä erottaa maakasvit verisuonettomista kasveista, kuten levistä?
V: Ei-verisuonikasveilla, kuten levillä, ei ole samanlaista rakennetta kuin maakasveilla, joten se erottaa ne toisistaan.
