10.2 Mitä levät ovat?
Levät ovat eukaryoottisia eliöitä, joiden soluissa on tuma ja muita rakenteita (organelleja) kalvojen sisällä. Ne elävät kosteissa ympäristöissä, useimmiten vesistöissä, ja ne sisältävät klorofylliä.
Levät eivät ole maakasveja, joilla on 1) todelliset juuret, varret ja lehdet, 2) verisuonikudokset (johtavat kudokset), kuten ksyleemi ja flokeemi, ja 3) lisääntymisrakenteista puuttuvat ei-lisääntyvät solut. Levät eivät ole syanobakteereja. Syanobakteerit ovat prokaryootteja, joilla ei ole kalvosidonnaisia organelleja ja joilla on yksi pyöreä kromosomi. Kuvassa 10.1a esitetään sinilevien solukoostumus ja 1b mikrokuva soluista. Solulla on seinämä, jossa on hyytelömäinen kuori. Aivan soluseinän alapuolella on plasmakalvo. Solun sisällä on kerroksittain fykobilisomeja, fotosynteettisiä lamelleja, ribosomeja, proteiinirakeita ja nukleoideiksi kutsuttua pyöreää DNA:ta. Nämä ovat tyypillisiä kasvavien kasvien komponentteja – meitä kiinnostava komponentti ovat kuitenkin lipidipisarat, jotka ovat levästä uutettavia öljyjä.
Levä koostuu ~ 50 % hiilestä, 10 % typestä ja 2 % fosforista. Taulukossa 10.3 on esitetty eri levien koostumus tarkastelemalla proteiinien, hiilihydraattien, lipidien ja nukleiinihapon prosenttiosuuksia.
| Laji | Proteiini | Hiilihydraatit | Lipidit | Nukleiinihappo |
|---|---|---|---|---|
| Scenedesmus obliquus (viherlevä) | 50-%.56 | 10-17 | 12-14 | 3-6 |
| Scenedesmus quadricauda | 47 | – | 1.9 | – |
| Scenedesmus dimorphus | 8-18 | 21-52 | 16-40 | – |
| Chlamydomonas rheinhardii (viherlevä) | 48 | 17 | 21 | – |
| Chlorella vulgaris (viherlevä) | 51-58 | 12-17 | 14-22 | -5 |
| Chlorella pyrenoidosa | 57 | 26 | 2 | – |
| Spirogyra sp. | 6-20 | 33-64 | 11-21 | – |
| Dunaliella bioculata | 49 | 4 | 8 | – |
| Dunaliella salina | 57 | 32 | 6 | – |
| Euglena gracilis | 39-61 | 14-18 | 14-20 | – |
| Prymnesium parvum | 28-45 | 25-33 | 22-38 | 1-2 |
| Tetraselmis maculata | 52 | 15 | 3 | – |
| Porphyridium cruentum (punalevä) | 28-39 | 40-57 | 9-14< | – |
Mitkä ovat siis levien ominaisuuksia?
1. Eukaryoottisia eliöitä:
Kuten edellä mainittiin, levät ovat eukaryoottisia eliöitä. Kuvassa 10.2a on esitetty eukaryootin (tyypillisen kasvisolun) rakenne. Kuvassa 10.2b on esitetty prokaryootin eli bakteerin, toisen prokaryoottien kahdesta ryhmästä, solurakenne. Jotkut eivät pidä prokaryootteja varsinaisina levinä, koska niiden rakenne on erilainen, mutta useimmat sisällyttävät ne levien heimoon. Eliöiden eri osat on merkitty, mutta en vaadi teitä tuntemaan näitä tietoja yksityiskohtaisesti – ne ovat olemassa, jotta voitte etsiä lisätietoja, jos haluatte. Taulukossa 10.4 on vertailu näistä kahdesta solutyypistä.
| — | Eukaryoottiset solut | Prokaryoottiset solut |
|---|---|---|
| Koko | Kooltaan melko suuri | Kooltaan hyvin pieni |
| Ydinmateriaalin ympäröimä ydinkerroksen alue | . kalvo | Ydinalue (nukleoidi), jota ei ympäröi ydinkalvo |
| Kromosomi | Läsnä useampi kuin yksi kromosomi | Yksittäinen kromosomi |
| Membraani | Membraani-sidottuja soluelimiä esiintyy | Membraaniin sidottuja soluelimiä ei esiinny |
2. Elävät kosteissa ympäristöissä
Tämässä organismissa ei ole vahamaista kynsinauhaa (maanpäällisissä kasveissa vaha estää vesihukkaa). Levillä on monenlaisia kasvuympäristöjä. Leville tyypillisiä olosuhteita ovat kosteat, trooppiset alueet, ja ne voivat kasvaa meri- ja makeassa vedessä. Makean veden levät kasvavat eläimissä, vesikasveissa, maatilojen patoaltaissa, jätevesissä, järvissä, joissa, laguuneissa, lumessa, mudassa/hiekassa ja maaperässä.
3. Sisältävät klorofylliä
Levät ovat enimmäkseen fotosynteettisiä, kuten kasvit. Niillä on viisi erilaista fotosynteettistä pigmenttiä (klorofylli a, b, c, d ja f), ja niillä on monia liitännäispigmenttejä, jotka ovat sinisiä, punaisia, ruskeita ja kultaisia. Klorofylli on vihreä pigmentti, jota esiintyy lähes kaikissa kasvilevissä ja syanobakteereissa. Se absorboi valoa ja siirtää valoenergian ATP:ksi (adenosiinitrifosfaatti).
Miten levät luokitellaan?
Väkilevät kuuluvat Protisten valtakuntaan. Kuvassa 10.3 on kaaviokuva siitä, mihin Protista sopii muiden luokittelujen Plantae, Animalia, Fungi, Eubacteria ja Archaebacteria kanssa.
Levät voidaan luokitella myös klorofyllipitoisuuden perusteella. Ensimmäinen tyyppi on chromista. Nämä levätyypit sisältävät a- ja c-klorofylliä, ja esimerkkejä näistä levistä ovat mm. ruskealevät (kullankeltaiset levät), levät ja piilevät. Nämä aineet kuuluvat Phaeophyta-luokkaan. Näiden tyyppien elinympäristö on kalliorannikoilla lauhkeilla vyöhykkeillä tai avomerellä (kylmissä vesissä). Rakenne on monisoluinen, ja ne voivat kasvaa jopa 50 metrin pituisiksi.
Eubakteerit (yksisoluiset, prokaryoottiset)
Arkebakteerit (yksisoluiset, prokaryoottiset)
Protista (eukaryoottiset, yksisoluinen ja monisoluinen)
Plantae (monisoluinen, eukaryoottinen)
Animalia (monisoluinen, eukaryoottinen)
Fungi (monisoluinen, eukaryoottinen)
Punalevät ovat toista tyyppiä ja sisältävät klorofylli a:ta, kuten merilevät (merilevät). Nämä eliöt kuuluvat Rhodophyta-luokkaan, jossa on yli 4000 lajia. Ne kuuluvat maapallon vanhimpiin eukaryoottisiin eliöihin (fossiileja on 2 miljardia vuotta vanhoja). Niitä esiintyy runsaasti trooppisissa, lämpimissä vesissä. Ne toimivat ravintona ja elinympäristönä monille merilajeille. Rakenne vaihtelee ohuista kalvoista monimutkaisiin säikeisiin kalvoihin. Näillä levillä on apupigmenttejä, ja fykobiliinit (punaiset) peittävät klorofylli a:n. Kuvassa 10.5b on esitetty erilaisia punaleviä. Dinoflagellaatit ovat yksisoluisia protisteja, ja nämä liittyvät punavuotoon ja bioluminesenssiin.
Viherlevät sisältävät klorofylliä a ja b. Ne kuuluvat osastoon Chlorophyta. Tämä on levien suurin ja monipuolisin ryhmä. Sitä esiintyy pääasiassa makeissa vesissä ja myös maalla (kallioilla, puissa ja maaperässä). Rakenteet ovat yksisoluisia (Micrasterias), säiemäisiä leviä, pesäkkeitä (Volvox) ja lehtimäisiä (Thalli). Maakasvit ovat syntyneet viherlevien esi-isistä. Molemmilla on samat fotosynteettiset pigmentit (klorofylli a ja b). Joillakin viherlevillä on selluloosasta valmistettu soluseinä, joka on samanlainen kuin maakasveilla. Kuvassa 5c on esimerkkejä viherlevistä.
