Wodorosty -Kelp
Wodorosty morskie Zakres czasowy:
|
|
---|---|
Klasyfikacja naukowa | |
Klad : | SAR |
Gromada: | Ochrofita |
Klasa: | Phaeophyceae |
Zamówienie: |
Laminariales Migula , 1909 |
Rodziny | |
Agaraceae |
Kelps to duże wodorosty brunatne , które tworzą rząd Laminariales . Istnieje około 30 różnych rodzajów . Mimo swojego wyglądu wodorosty nie są rośliną , ponieważ nie składają się z więcej niż jednej wyraźnie zróżnicowanej tkanki; jest heterokontem .
Wodorosty rosną w „podwodnych lasach ” ( lasach wodorostów ) w płytkich oceanach i uważa się, że pojawiły się w miocenie , 5 do 23 milionów lat temu. Organizmy potrzebują bogatej w składniki odżywcze wody o temperaturze od 6 do 14 °C (43 do 57 °F). Znane są z wysokiego tempa wzrostu – rodzaje Macrocystis i Nereocystis mogą rosnąć tak szybko, jak pół metra dziennie, ostatecznie osiągając od 30 do 80 metrów (100 do 260 stóp).
Przez cały XIX wiek słowo „kelp” było ściśle związane z wodorostami, które można było spalać, aby uzyskać sodę kalcynowaną (głównie węglan sodu). Użyte wodorosty obejmowały gatunki zarówno z rzędu Laminariales, jak i Fucales . Słowo „kelp” było również używane bezpośrednio w odniesieniu do tych przetworzonych popiołów.
Opis
W większości wodorostów plecha (lub ciało) składa się z płaskich lub podobnych do liści struktur zwanych ostrzami. Ostrza pochodzą z wydłużonych struktur przypominających łodygi, trzonów. Mocowanie , struktura przypominająca korzenie, zakotwicza wodorosty do podłoża oceanu . Wypełnione gazem pęcherze ( pneumatocysty ) tworzą się u podstawy ostrzy gatunków amerykańskich, takich jak Nereocystis lueteana (Mert. & Post & Rupr.), aby utrzymać ostrza wodorostów blisko powierzchni.
Wartość odżywcza na 100 g (3,5 uncji) | |
---|---|
Energia | 180 kJ (43 kcal) |
9,57 grama |
|
Cukry | 0,6 |
Błonnik pokarmowy | 1,3 grama |
0,56 grama |
|
1,68 g |
|
Witaminy |
Ilość
%DV †
|
Tiamina (B 1 ) |
4% 0,05 mg |
Ryboflawina (B 2 ) |
13% 0,15 mg |
Niacyna (B 3 ) |
3% 0,47 mg |
Kwas pantotenowy (B 5 ) |
13% 0,642 mg |
Folian (B 9 ) |
45% 180 μg |
Witamina C |
4% 3 mg |
Witamina E |
6% 0,87 mg |
Witamina K |
63% 66 μg |
Minerały |
Ilość
%DV †
|
Wapń |
17% 168 mg |
Żelazo |
22% 2,85 mg |
Magnez |
34% 121 mg |
Mangan |
10% 0,2 mg |
Fosfor |
6% 42 mg |
Potas |
2% 89 mg |
Sód |
16% 233 mg |
Cynk |
13% 1,23 mg |
| |
† Procenty są z grubsza przybliżone na podstawie zaleceń USA dla dorosłych. Źródło: USDA FoodData Central |
Wzrost i reprodukcja
Wzrost następuje u podstawy merystemu , gdzie spotykają się ostrza i trzon. Wzrost może być ograniczony przez wypas. Na przykład jeżowce mogą zredukować całe obszary do jałowości jeżowców . Cykl życiowy wodorostów obejmuje diploidalny sporofit i haploidalny gametofit . Faza haploidalna rozpoczyna się, gdy dojrzały organizm uwalnia wiele zarodników, które następnie kiełkują i stają się gametofitami męskimi lub żeńskimi. Rozmnażanie płciowe skutkuje początkiem stadium diploidalnego sporofitu, który rozwinie się w dojrzały osobnik.
Plechy miąższowe są zazwyczaj pokryte warstwą śluzu, a nie naskórkiem.
Lasy wodorostów
Kelp może rozwijać gęste lasy o wysokiej produkcji, bioróżnorodności i funkcji ekologicznej. Lasy te wzdłuż wybrzeża Norwegii zajmują 5800 km 2 i są siedliskiem dużej liczby zwierząt. Liczne zwierzęta siedzące (gąbki, mszywioły i ascydy) znajdują się na trzonach wodorostów, a ruchoma fauna bezkręgowców występuje w dużym zagęszczeniu na epifitycznych glonach na trzonach wodorostów i na umocowaniach wodorostów. Ponad 100 000 ruchomych bezkręgowców na metr kwadratowy znajduje się na pasach wodorostów i postojach w dobrze rozwiniętych lasach wodorostów (Christie et al., 2003). Chociaż większe bezkręgowce, aw szczególności jeżowce Strongylocentrotus droebachiensis (OF Müller) są ważnymi konsumentami wtórnymi kontrolującymi duże, jałowe obszary na wybrzeżu Norwegii, są one rzadkością w gęstych lasach wodorostów.
Zastosowania komercyjne
Olbrzymie wodorosty mogą być zbierane dość łatwo ze względu na ich czaszę powierzchniową i zwyczaj wzrostu przebywania w głębszych wodach.
Popiół z wodorostów jest bogaty w jod i alkalia . W dużych ilościach popiół z wodorostów może być użyty do produkcji mydła i szkła . Dopóki proces Leblanc nie został skomercjalizowany na początku XIX wieku, spalanie wodorostów w Szkocji było jednym z głównych przemysłowych źródeł sody kalcynowanej (głównie węglanu sodu ). Do wyprodukowania 1 tony popiołu z wodorostów potrzeba było około 23 ton wodorostów. Popiół z wodorostów składałby się z około 5% węglanu sodu.
Kiedy proces Leblanc stał się komercyjnie opłacalny w Wielkiej Brytanii w latach 20. XIX wieku, sól kuchenna zastąpiła popiół z wodorostów jako surowiec do produkcji węglanu sodu. Chociaż cena popiołu z wodorostów gwałtownie spadła, wodorosty morskie pozostały jedynym komercyjnym źródłem jodu. Aby zaopatrzyć nowy przemysł w syntezę jodu, produkcja popiołu z wodorostów była kontynuowana w niektórych częściach zachodniej i północnej Szkocji, północno-zachodniej Irlandii i Guernsey. Gatunek Saccharina latissima dostarczał najwięcej jodu (od 10 do 15 funtów na tonę) i był najliczniejszy na Guernsey. Jod został wyekstrahowany z popiołu wodorostów w procesie ługowania . Podobnie jak w przypadku węglanu sodu, źródła mineralne ostatecznie wyparły wodorosty w produkcji jodu.
Alginian , węglowodan pochodzący z wodorostów morskich, jest używany do zagęszczania produktów takich jak lody , galaretki , dressingi do sałatek i pasty do zębów , a także jako składnik egzotycznych karm dla psów i wyrobów przemysłowych. Proszek alginianowy jest również często stosowany w stomatologii ogólnej i ortodoncji do wykonywania wycisków górnych i dolnych łuków. Polisacharydy wodorostów są stosowane w pielęgnacji skóry jako składniki żelujące oraz ze względu na korzyści zapewniane przez fukoidan .
Kombu (昆布 po japońsku i 海带 po chińsku, Saccharina japonica i inne), kilka gatunków wodorostów pacyficznych, jest bardzo ważnym składnikiem kuchni chińskiej, japońskiej i koreańskiej. Kombu jest używany do aromatyzowania bulionów i gulaszu (zwłaszcza dashi ), jako pikantny dodatek ( tororo konbu ) do ryżu i innych potraw, jako warzywo oraz jako główny składnik popularnych przekąsek (takich jak tsukudani ). Przezroczyste arkusze wodorostów ( oboro konbu ) są używane jako jadalne ozdobne opakowanie ryżu i innych produktów spożywczych.
Kombu może być używany do zmiękczania fasoli podczas gotowania i wspomagania przemiany niestrawnych cukrów, a tym samym zmniejszania wzdęć.
W Rosji, zwłaszcza na rosyjskim Dalekim Wschodzie oraz w krajach byłego Związku Radzieckiego, kilka rodzajów wodorostów ma znaczenie handlowe: Saccharina latissima , Laminaria digitata , Saccharina japonica . Znana lokalnie jako „kapusta morska” (po rosyjsku Морская капуста), jest sprzedawana w handlu detalicznym w postaci suszonej lub mrożonej, a także w formie konserw i wykorzystywana jako wypełniacz w różnego rodzaju sałatkach, zupach i wypiekach.
Ze względu na wysokie stężenie jodu brunatne wodorosty ( Laminaria ) były już od średniowiecza stosowane w leczeniu wola , powiększenia tarczycy spowodowanego brakiem jodu. Spożycie około 150 mikrogramów jodu dziennie jest korzystne w zapobieganiu niedoczynności tarczycy. Nadmierne spożycie może prowadzić do tyreotoksykozy wywołanej przez wodorosty .
W 2010 roku naukowcy odkryli, że alginian , rozpuszczalny błonnik zawarty w wodorostach morskich, lepiej zapobiegał wchłanianiu tłuszczu niż większość dostępnych bez recepty środków odchudzających w badaniach laboratoryjnych. Jako dodatek do żywności może być stosowany w celu zmniejszenia wchłaniania tłuszczu, a tym samym otyłości. Nie udowodniono jeszcze, że wodorosty w swojej naturalnej postaci mają takie działanie.
Bogata zawartość żelaza w wodorostach może pomóc w zapobieganiu niedoborowi żelaza.
Produkcja komercyjna
Komercyjna produkcja wodorostów zbieranych z ich naturalnego środowiska odbywa się w Japonii od ponad wieku. Obecnie wiele krajów produkuje i konsumuje produkty z laminarii; największym producentem są Chiny. Laminaria japonica , ważny komercyjny wodorost, został po raz pierwszy wprowadzony do Chin pod koniec lat dwudziestych z Hokkaido w Japonii. Jednak marikulturę tej alg na bardzo dużą skalę komercyjną zrealizowano w Chinach dopiero w latach 50. XX wieku. W latach pięćdziesiątych i osiemdziesiątych produkcja wodorostów morskich w Chinach wzrosła z około 60 do ponad 250 000 ton suchej masy rocznie.
W historii i kulturze
Niektóre z najwcześniejszych dowodów na wykorzystanie zasobów morskich przez człowieka, pochodzące z terenów ze środkowej epoki kamienia w Afryce Południowej, obejmują zbieranie żywności, takiej jak słuchotki , skałoczepy i małże związane z siedliskami lasów wodorostów.
W 2007 roku Erlandson i in. zasugerował, że lasy wodorostów morskich wokół Pacyfiku mogły ułatwić rozproszenie anatomicznie współczesnych ludzi podążających przybrzeżną trasą z północno-wschodniej Azji do obu Ameryk. Ta „hipoteza autostrady wodorostów” sugerowała, że wysoce produktywne lasy wodorostów wspierają bogate i różnorodne morskie sieci pokarmowe w wodach przybrzeżnych, w tym wiele rodzajów ryb, skorupiaków, ptaków, ssaków morskich i wodorostów, które były podobne od Japonii do Kalifornii, Erlandson i jego koledzy argumentował również, że przybrzeżne lasy wodorostów zmniejszały energię fal i zapewniały liniowy korytarz rozprzestrzeniania się całkowicie na poziomie morza, z nielicznymi przeszkodami dla ludów morskich. Dowody archeologiczne z kalifornijskich Wysp Normandzkich potwierdzają, że wyspiarze zbierali mięczaki i ryby z lasów wodorostów już 12 000 lat temu.
Podczas Highland Clearances wielu szkockich górali zostało przeniesionych na obszary posiadłości zwanych crofts i zajęło się takimi branżami, jak rybołówstwo i wodorosty (produkcja sody kalcynowanej z popiołów wodorostów). Przynajmniej do lat czterdziestych XIX wieku, kiedy ceny wodorostów gwałtownie spadały, właściciele ziemscy chcieli stworzyć baseny taniej lub praktycznie darmowej siły roboczej, dostarczanej przez rodziny żyjące w nowych małych miasteczkach. Zbieranie i przetwarzanie wodorostów było bardzo opłacalnym sposobem wykorzystania tej siły roboczej, a właściciele z powodzeniem wystosowali petycję o przepisy mające na celu powstrzymanie emigracji. Opłacalność zbioru wodorostów oznaczała, że właściciele ziemscy zaczęli dzielić swoje ziemie dla małych dzierżawców kelperów, którzy mogli sobie teraz pozwolić na wyższy czynsz niż ich odpowiednicy dżentelmeni-rolnicy. Jednak upadek gospodarczy przemysłu wodorostów morskich w północnej Szkocji w latach 20. XIX wieku doprowadził do dalszej emigracji, zwłaszcza do Ameryki Północnej .
Rdzenni mieszkańcy Falklandów są czasami nazywani „ Kelpersami ”. To określenie jest stosowane głównie przez osoby z zewnątrz, a nie przez samych tubylców .
W chińskim slangu „kelp” ( chiński uproszczony :海带; chiński tradycyjny :海帶; pinyin : hǎi dài ) jest używane na określenie powracającego bezrobotnego. Ma negatywny wydźwięk, sugerując, że osoba dryfuje bez celu, i jest również wyrażeniem homofonicznym ( chiń .:海待; pinyin : hǎidài , dosłownie „czekające morze”). Wyrażenie to kontrastuje z zatrudnioną osobą powracającą, która ma dynamiczną zdolność podróżowania przez ocean: „żółw morski” ( chiński uproszczony :海龟; chiński tradycyjny :海龜; pinyin : hǎi gūi ) i jest również homofoniczny z innym słowem ( chiński uproszczony :海归; tradycyjny chiński :海歸; pinyin : hǎi gūi , dosłownie „powrót morza”).
Ochrona
Przełowienie ekosystemów przybrzeżnych prowadzi do degradacji lasów wodorostów. Roślinożercy są zwolnieni ze zwykłej regulacji populacji, co prowadzi do nadmiernego wypasu wodorostów i innych glonów. Może to szybko doprowadzić do jałowych krajobrazów, w których tylko niewielka liczba gatunków może się rozwijać. Inne główne czynniki zagrażające wodorostom to zanieczyszczenie mórz i jakość wody, zmiany klimatyczne oraz niektóre gatunki inwazyjne.
Galeria
Olbrzymie wodorosty na wystawie Las Kelp w Monterey Bay Aquarium
Zbliżenie na Ecklonia maxima , gigantyczne brązowe wodorosty morskie
Wybitne gatunki
- Byk wodorosty , Nereocystis luetkeana , gatunek północno-zachodniej Ameryki. Używany przez rdzenną ludność wybrzeża do tworzenia sieci rybackich .
- Olbrzymie wodorosty, Macrocystis pyrifera , największe wodorosty. Występuje na wybrzeżu Pacyfiku w Ameryce Północnej i Ameryce Południowej .
- Kombu , Saccharina japonica (dawniej Laminaria japonica ) i inne, kilka jadalnych gatunków wodorostów występujących w Japonii .
Gatunki Laminaria na Wyspach Brytyjskich;
- Laminaria digitata (Hudson) JV Lamouroux (Oarweed; Tangle)
- Laminaria hyperborea (Gunnerus) Foslie (Curvie)
- Laminaria ochroleuca Bachelot de la Pylaie
- Saccharina latissima (Linnaeus) JVLamouroux (pas morski; wodorosty cukrowe; cukrowy wak)
Gatunki Laminaria na całym świecie, lista gatunków w AlgaeBase :
- Laminaria agardhii ( Ameryka Płn . )
- Laminaria bongardina Postels et Ruprecht (od Morza Beringa do Kalifornii )
- Laminaria cuneifolia (Ameryka Płn.)
- Laminaria dentigera Klellm. (Kalifornia - Ameryka)
- Laminaria digitata (Ameryka Płn.)
- Ephemera Laminaria Setchell (Sitka, Alaska, hrabstwo Monterey, Kalifornia - Ameryka)
- Laminaria farlowii Setchell (Santa Cruz w Kalifornii do Baja California - Ameryka)
- Laminaria groenlandica (Ameryka Płn.)
- Laminaria longicruris (Ameryka Płn.)
- Laminaria nigripes (Ameryka Płn.)
- Laminaria ontermedia (Ameryka Płn.)
- Laminaria pallida Greville ex J. Agardh ( RPA )
- Laminaria platymeris (Ameryka Płn.)
- Laminaria saccharina (Linnaeus) Lamouroux, synonim Saccharina latissima (północno-wschodni Ocean Atlantycki, Morze Barentsa na południe od Galicji - Hiszpania)
- Laminaria setchellii Silva (Wyspy Aleuckie, Alaska do Baja California America)
- Laminaria sinclairii (Harvey ex Hooker f. ex Harvey) Farlow, Anderson et Eaton (Hope Island, Kolumbia Brytyjska do Los Angeles, Kalifornia - Ameryka)
- Laminaria solidungula (Ameryka Płn.)
- Laminaria stenophylla (Ameryka Płn.)
Inne gatunki z Laminariales , które można uznać za wodorosty:
- Alaria esculenta (Północny Atlantyk)
- Alaria marginata Post. & Rupr. (Alaska i Kalifornia — Ameryka )
- Costaria costata (C.Ag.) Saunders (Japonia; Alaska, Kalifornia - Ameryka)
- Ecklonia brevipes J. Agardh (Australia; Nowa Zelandia)
- Ecklonia maxima (Osbeck) Papenfuss (RPA)
- Ecklonia radiata (C.Agardh) J. Agardh (Australia; Tasmania; Nowa Zelandia; Republika Południowej Afryki)
- Eisenia arborea Aresch. (Wyspa Vancouver, Kolumbia Brytyjska, Montrey, Wyspa Santa Catalina, Kalifornia - Ameryka)
- Egregia menziesii (Turn.) Aresch.
- Hedophyllum sessile (C.Ag.) Setch (Alaska, Kalifornia - Ameryka)
- Macrocystis pyrifera (Linnaeus, C.Agardh) (Australia; Tasmania i Afryka Południowa)
- Pleurophycus gardneri Setch. & Saudyjska. (Alaska, Kalifornia – Ameryka)
- Pterygophora californica Rupr. (Wyspa Vancouver, Kolumbia Brytyjska do Bahia del Ropsario, Kalifornia Dolna i Kalifornia - Ameryka)
Gatunki inne niż Laminariales, które można uznać za wodorosty:
- Durvillea antarctica , Fucales ( Nowa Zelandia , Ameryka Południowa i Australia )
- Durvillea willana , Fucales (Nowa Zelandia)
- Durvillaea potatorum ( Labillardière ) Areschoug, Fucales ( Tasmania ; Australia)
Interakcje
Niektóre zwierzęta noszą nazwy od wodorostów, albo dlatego, że zamieszkują to samo siedlisko , co wodorosty lub dlatego, że żywią się wodorostami. Obejmują one:
- Krab kelp ( Pugettia producta ) i wdzięczny krab kelp ( Pugettia gracilis ), wybrzeże Pacyfiku Ameryki Północnej.
- Kelpfish ( blenny ) (np. Heterosticbus rostratus , rodzaj Gibbonsia ), wybrzeże Pacyfiku Ameryki Północnej.
- Gęś Kelp (kelp hen) ( Chloephaga hybrida ), Ameryka Południowa i Falklandy
- Kelp gołąb (sheathbill) ( Chionis alba i Chionis minor ), Antarktyda
Zobacz też
- Morszczyn pęcherzowy – gatunek Phaeophyceae
- Niebieski węgiel — węgiel wychwytywany przez światowe ekosystemy morskie
- Durvillaea – rodzaj wodorostów morskich
- Strefa wraków — obszar przybrzeżny, gdzie podczas przypływu odkłada się materiał organiczny
- Sałata morska – Rodzaj wodorostów
- Akwakultura wodorostów olbrzymich
Bibliografia
Dalsze czytanie
- Druehl, LD 1988. Uprawiane jadalne wodorosty. w Algach i Human Affairs. Lembi, CA i Waaland, JR (redaktorzy) 1988. ISBN 0 521 32115 8 .
- Erlandson, JM, MH Graham, BJ Bourque, D. Corbett, JA Estes i RS Steneck. 2007. Hipoteza Kelp Highway: ekologia morska, teoria migracji przybrzeżnej i zaludnienie obu Ameryk. Journal of Island and Coastal Archeology 2:161-174.
- Eger, AM, Layton, C., McHugh, TA, Gleason, M. i Eddy, N. (2022). Poradnik renowacji wodorostów wodorostów: wnioski wyciągnięte z projektów dotyczących wodorostów na całym świecie. The Nature Conservancy, Arlington, VA, USA.
Zewnętrzne linki
- Multimedia związane z Laminariales w Wikimedia Commons
- Dane związane z Laminariales w Wikispecies