Jäälevät
Jäälevät ja lumilevät ovat leviä ja syanobakteereja, jotka kasvavat pitkäkestoisilla lumi- ja jääkentillä, kuten jäätiköillä. Kun lumen ja jääkiteiden välissä on nestemäistä vettä, ne voivat värjätä pinnan vihreäksi, keltaiseksi tai punaiseksi kesäkuukausina. Joidenkin lajien punainen pigmentti on solunsisäinen suoja liialliselta visuaaliselta valolta ja auringon ultraviolettisäteilyltä, joka muuten voi aiheuttaa fotosynteesin valonestoa tai mutaatioita. Ilman sitä pinnalla olevat levät kärsisivät kromosomikatkoksista ja DNA-mutaatioista.
Myös merijäällä on jääleväyhteisöjä. Nämä levät (pääasiassa diatoms) ovat tärkeitä polaarisissa ekosysteemeissä (erityisesti Etelämantereella), koska ne tarjoavat ravintoa krilleille. Krillit raapivat leviä jään alapuolelta, joka on värjäytynyt ruskeaksi levien vaikutuksesta. Levät voivat olla jääkiteiden välissä tai niihin kiinnittyneinä, vedessä tai jääkiteiden välissä olevissa suolavesikanavissa.
Lumilevä.
Chlamydomonas nivalis Elektronimikroskooppikuva ohuesta poikkileikkauksesta; väri lisätty keinotekoisesti.
Chlamydomonas nivalis
Chlamydomonas nivalis on vihreä mikrolevä, joka aiheuttaa muiden lähisukulaislajien ohella vesimelonilunta.
Vesimelonilumi on lunta, joka on väriltään punertavaa tai vaaleanpunaista ja jonka tuoksu voi muistuttaa tuoretta vesimelonia. Tämäntyyppinen lumi on yleistä kesäisin alppi- ja rannikkopuolisilla napa-alueilla, kuten Kalifornian Sierra Nevadassa. Täällä, 10 000-12 000 jalan (3 000-3 600 m) korkeudessa, lämpötila on kylmä läpi vuoden, joten lumi jää talvimyrskyjen jäljiltä. Kun joku astuu lumelle, jossa on levää, jalanjäljet näyttävät punaisilta.
Chlamydomonas nivalis on viherlevä, jonka punainen väri johtuu kirkkaanpunaisesta karotenoidipigmentistä (astaksantiini). Tämä suojaa kloroplastia ja solun ydintä voimakkaalta näkyvältä ja ultraviolettisäteilyltä. Vihreät ja punaiset pigmentit imevät valoa ja lämpöä, mikä antaa levälle nestemäistä vettä, kun lumi sulaa sen ympärillä. Leväkukinnot voivat ulottua 25 cm:n (10 tuuman) syvyyteen. Koska jokaisen solun halkaisija on 20-30 mikrometriä, teelusikallinen sulanutta lunta sisältää miljoona tai enemmän soluja. Levät kerääntyvät "aurinkokuppeihin", jotka ovat lumen matalia painaumia. Karotenoidipigmentti imee lämpöä, mikä syventää aurinkokupit ja saa jäätiköt ja lumipenkat sulamaan nopeammin.
Talvikuukausina, kun valkoinen lumi peittää ne, levät lepäävät. Keväällä ravinteet, lisääntynyt valo ja sulamisvesi stimuloivat itämistä. Kun levät ovat itäneet, lepotilassa olevat solut vapauttavat pienempiä vihreitä lippulehtisoluja, jotka liikkuvat kohti lumen pintaa. Kun lippulevät ovat päässeet lähelle pintaa, ne voivat menettää lippulankansa ja muodostaa paksuseinäisiä leposoluja, tai ne voivat toimia sukusoluina, jotka sulautuvat pareittain zygootiksi.
Jotkin erikoistuneet lajit, kuten alkueläimet, kuten sädesienet, sieniliskot, sukkulamatot, jäämatot ja kevätmatot, syövät C. nivalista.
Historia
Ensimmäiset kertomukset vesimelonin lumesta ovat Aristoteleen kirjoituksissa. Vesimelonilumi on askarruttanut vuorikiipeilijöitä, tutkimusmatkailijoita ja luonnontieteilijöitä tuhansien vuosien ajan.
Toukokuussa 1818 neljä alusta lähti Englannista etsimään Luoteisväylää ja kartoittamaan Pohjois-Amerikan arktista rannikkoa. Huono sää sai heidät lopulta kääntämään laivat takaisin, mutta retkikunta antoi merkittävän panoksen tieteelle. Kapteeni John Ross huomasi purppuranpunaista lunta, joka raidoitti valkoisia kallioita kuin veripurot, kun he olivat kiertämässä Cape Yorkia Grönlannin luoteisrannikolla. Laskeutumisryhmä pysähtyi ja toi näytteitä Englantiin. The Times kirjoitti tästä löydöstä 4. joulukuuta 1818:
| “ | Kapteeni Sir John Ross on tuonut Baffininlahdelta määrän punaista lunta tai pikemminkin lumivettä, joka on analysoitu kymologisesti tässä maassa sen väriaineen luonteen selvittämiseksi. Uskottavuutemme joutuu tässä yhteydessä äärimmäiselle koetukselle, mutta emme voi todeta, että olisi mitään syytä epäillä väitettyä tosiasiaa. Sir John Ross ei nähnyt punaisen lumen putoavan, mutta hän näki suuria alueita, jotka olivat sen peitossa. Lumipeltojen väri ei ollut yhtenäinen, vaan niissä oli päinvastoin enemmän tai vähemmän punaisia ja erisävyisiä laikkuja tai raitoja. Liuos tai liuennut lumi on niin tummanpunaista, että se muistuttaa punaista portviiniä. On todettu, että nesteessä on sedimenttiä, eikä ole vastattu kysymykseen, onko tämä sedimentti eläin- vai kasviperäistä. Väitetään, että väri on peräisin maaperästä, jolle lumi putoaa: tässä tapauksessa jäällä ei ole voitu nähdä punaista lunta. | ” |
Kun Ross julkaisi matkakertomuksensa vuonna 1818, tarinassa oli Robert Brownin laatima kasviliite. Siinä Brown vertasi punaista lunta levään.
Vesimelonin lumiraidat.
Epätavallisia vesimelonin lumikuoppia, joiden päälle on asetettu oranssin värinen kengänjälki.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä ovat jäälevät ja lumilevät?
V: Jäälevät ja lumilevät ovat levä- ja syanobakteerityyppejä, jotka kasvavat pitkäaikaisilla lumi- ja jääkentillä, kuten jäätiköillä.
K: Mikä aiheuttaa jään ja lumen värjäytymisen kesäkuukausina?
V: Kun lumen ja jääkiteiden välissä on nestemäistä vettä, jää ja lumi voivat kesäkuukausina värjäytyä vihreäksi, keltaiseksi tai punaiseksi jää- ja lumilevien kasvun vuoksi.
K: Mikä on joidenkin jää- ja lumilevien punaisen väriaineen tarkoitus?
V: Joissakin jää- ja lumilevissä oleva punainen pigmentti suojaa liialliselta visuaaliselta valolta ja auringon ultraviolettisäteilyltä, jotka voivat aiheuttaa fotosynteesin estymistä tai mutaatioita. Ilman sitä pinnalla olevat levät kärsisivät kromosomikatkoksista ja DNA-mutaatioista.
K: Missä muualla kuin jäätiköillä esiintyy myös jääleväyhteisöjä?
V: Jääleväyhteisöjä on myös merijäällä.
K: Miksi jääleväyhteisöt ovat tärkeitä polaarisissa ekosysteemeissä?
V: Jääleväyhteisöt (lähinnä diatoms) ovat tärkeitä polaarisissa ekosysteemeissä (erityisesti Etelämantereella), koska ne tarjoavat ravintoa krilleille.
K: Miten krillit saavat ravintoa merijään jääleväyhteisöistä?
V: Krillit raapivat levää jään alapuolelta, jonka levät värjäävät ruskeaksi.
K: Missä jääleviä esiintyy suhteessa jääkiteisiin?
V: Jääleviä voi esiintyä jääkiteiden välissä tai niihin kiinnittyneenä, jääkiteiden välisissä vesissä tai suolaisen veden kanavissa.
