MACROCYSTIS PYRIFERA: CHARAKTERISTIKA, TAXONOMIE, ŽIVOTNÍ CYKLUS - BIOLOGIE - 2025

Macrocystis pyrifera je Makrořasy které patří do třídy Phaeophyceae (hnědé řasy). Je to jedna z největších řas na planetě, která má předurčení pro mořská stanoviště se studenou vodou.

Poprvé ji popsal švédský botanik Carl Adolph Agardh v roce 1820. Jedná se o řasy, které tvoří skutečné mořské lesy, ve kterých slouží jako výživa pro různé druhy vodních živočichů.

Macrocystis pyrifera. Zdroj: Claire Fackler, CINMS, NOAA. (NOAA Photo Library: sanc0058), přes Wikimedia Commons Mohou však být také příčinou nešťastných incidentů, protože jsou tak hojné, že se mohou zaplétat do lodních pohonných jednotek.

Tato makrořasa je jedna z těch, která přináší největší užitek pro člověka. Pro své aplikace v gastronomii, ekologii a ve zdravotnictví si zasloužil zasloužené čestné místo.

Mnoho aspektů Macrocystis pyrifera však zůstává neznámých. Proto se v posledních letech studie o jeho vlastnostech znásobily.

Očekává se, že tato řasa se stane jedním z nejlepších přírodních spojenců člověka, pokud jde o péči o zdraví a planetu.

Taxonomie

Taxonomická klasifikace Macrocystis pyrifera je následující:

Doména: Eukarya

Kingdom: Protista

Phylum: Heterokontophyta

Třída: Phaeophyceae

Pořadí: Laminariales

Rodina: Laminariaceae

Rod: Macrocystis

Druh: Macrocystis pyrifera

Morfologie

Macrocystis pyrifera je jednou z největších známých řas, a proto je prokázáno, že se jedná o mnohobuněčné organismy. Byl dokonce klasifikován jako nejdelší vodní živočich, protože i přes průměrnou velikost 30 metrů byly nalezeny exempláře, které dosahují délky mezi 50 a 70 metry.

Stejně tak je to řasa, jejíž růst je docela aktivní. Podle různých studií bylo zjištěno, že roste průměrně 12 cm za den.

Morfologicky řečeno je řasa složena z fixační struktury známé jako rhizoid, která může mít průměr až 40 cm a výšku celkem 38 cm. Její stehna (stopka stopky) jsou poměrně dlouhá a válcovitého tvaru.

Čepele vycházejí ze štěrbin, které jsou drsné s určitými vroubkovanými hranami. Listy, které jsou daleko od základny, mají struktury známé jako pneumatofory, které se plní vzduchem a umožňují řasám vznášet se.

Charakteristická barva těchto řas pokrývá spektrum, které přechází ze žluté na hnědou a prochází zelenavě hnědou.

Obecné vlastnosti

Místo výskytu

Tyto řasy jsou rozmístěny po celém světě a mají předurčení pro vody s nízkou teplotou, v průměru 21 ° C.

Jsou umístěny na téměř každém kontinentu. Na americkém kontinentu se nachází v Jižní Americe a Severní Americe (od Kalifornie po Aljašku); v Africe je zvláště hojný v Jižní Africe; v Oceánii se nachází v jižní Austrálii a na Novém Zélandu.

Mají pigmenty

Řasy patřící do druhu Macrocystis pyrifera mají, stejně jako všechny řasy, různé pigmenty, které poskytují určité charakteristické zbarvení.

Mezi pigmenty přítomné v tomto typu řas můžeme zmínit xantofyly, jako je fucoxanthin (hnědá barva) a flavoxanthin (zlatožlutá barva). Existují také dva typy chlorofylu, a a c.

I když je pravda, že za zabarvení řas jsou zodpovědné xantofyly, chlorofyl hraje v procesu fotosyntézy prováděné v buňkách řas převažující roli.

Výživa

Řasy Macrocystis pyrifera jsou autotrofní organismy. To znamená, že je schopen syntetizovat své vlastní živiny, a to prostřednictvím fotosyntézy.

Fotosyntéza je jedním ze základních procesů pro udržení života na planetě. Makrocystis pyrifera může provádět fotosyntézu díky skutečnosti, že má ve svých buňkách chlorofyl, který je zodpovědný za absorpci slunečního záření, což je prvek nezbytný pro optimální vývoj procesu.

V ekosystémech je velmi užitečný

Na mořském dně představují tyto řasy skutečné lesy. Proto jsou útočištěm, stanovištěm a potravou pro velké množství druhů ryb a bezobratlých. Mohou být také substráty pro jiné typy řas.

Macrocystis pyrifera je potravou a útočištěm pro mnoho druhů ryb. Zdroj: Stef Maruch (kelp-forest.jpg), prostřednictvím Wikimedia Commons

Stejně tak jsou díky své fotosyntetické aktivitě považováni za primární producenty velkého významu v ekosystému. Z tohoto důvodu jsou odpovědné za fixaci velkého množství uhlíku.

Reprodukce

Tyto řasy projevují dva typy reprodukce, které existují: asexuální a sexuální.

Asexuální reprodukce je dána produkcí spór, známých jako zoospory, zatímco k sexuální reprodukci dochází spojením a oplodněním ženské gamety mužskou gametou.

Životní cyklus

Tento typ řas má životní cyklus, ve kterém se oceňuje střídání heteromorfních generací: sporofyt a gametofyt. Sporofyt (diploid) tvoří viditelnou makroskopickou rostlinu, zatímco gametofyt (haploid) má mikroskopickou velikost.

Výchozím bodem je diploidní sporofyt, který po dosažení přibližného věku mezi šesti a dvanácti měsíci produkuje zoospory.

Tyto zoospory jsou uloženy ve struktuře známé jako sporofily. Jsou produktem mnoha meiotických divizí, takže jsou geneticky vzato haploidní.

Zoospory jsou uvolňovány ze sporofilů, které se usazují na skalnatém substrátu, ve kterém nevyhnutelně klíčí. Prostřednictvím četných po sobě jdoucích mitotických dělení spory vytvářejí gametofyty (ženské a mužské), které jsou mikroskopické velikosti.

Mužský gametofyt vytváří biflagelátové a mobilní buňky zvané anterozoidy. Ženský gametofyt vytváří vajíčko, které je imobilní.

Jakmile dojde k oplodnění nebo spojení mužských a ženských pohlavních buněk, vytvoří se zygota, která je diploidní. Vyvíjí se postupně a roste prostřednictvím velkého počtu mitotických divizí. Po čtyřech týdnech jsou vidět malé 1-2mm čepele.

Dva měsíce po oplodnění je sporofyt zcela viditelný a dosahuje délky mezi 5 a 10 cm. V průběhu času sporofyt pokračuje v dělení mitóz, roste a je zjevný. Po 12 měsících již mohou řasy dosáhnout délky 20 metrů.

Jakmile je plně vyvinut, je sporofyt schopen produkovat více zoospor, čímž dokončuje cyklus a začíná nový.

Aplikace

Macrocystis pyrifera je jednou z řas, která má největší užitek pro lidský užitek. Všestrannost této řasy umožnila její použití v různých oblastech, jako je farmakologie, životní prostředí a potravinářský průmysl.

Farmakologická použití

Tento druh hnědých řas byl velmi užitečný v oblasti farmakologie. Je to hojný zdroj agaru, který lze použít při přípravě některých léků.

Za prvé, agar má určité vlastnosti, které umožňují tělu očistit se. Je to vynikající čisticí a projímadlo. Tyto vlastnosti jsou způsobeny skutečností, že agar stimuluje střevní průchod. Je to prospěšné, protože kromě toho nezpůsobuje nepohodlí (kolické, křeče v břiše), které způsobují ostatní projímadla.

Stejně tak tato vlastnost souvisí také se snížením cholesterolu a triglyceridů, protože urychluje průchod těchto sloučenin střevem, což jim brání v plné absorpci a přechodu do krevního řečiště.

Podobně četné studie prokázaly, že určité složky získané z těchto řas přispívají k regulaci diabetu, protože zpomalují vstřebávání glukózy střevními buňkami.

Jiné studie, které jsou stále v experimentální fázi, stanovily, že některé sloučeniny extrahované z těchto řas, známé jako fulkány a sulfátované galaktany, mají antikoagulační účinek.

Jeho dlouhodobé účinky musí být ještě stanoveny. Pokud by se ukázalo, že jsou bezpečné, byly by velkým pokrokem v léčbě určitých patologií kardiovaskulárního systému.

Použití v potravinářském průmyslu

Agar, který se získává z různých řas, včetně Macrocystis pyrifera, je v gastronomické oblasti široce využíván.

Jedním z použití, které jsou uvedeny, je příprava dezertů, jako jsou želé. Používá se díky želírujícímu účinku a protože je bez chuti, což nezasahuje do chuti dezertů a připravovaných jídel.

Podobně další sloučenina extrahovaná z těchto řas, kyselina alginová, se široce používá jako emulgátor a zahušťovadlo v určitých potravinách široce používaných celou populací. Mezi ně patří mimo jiné omáčky, salátové dresinky a dětská výživa.

Kromě toho se mořské řasy samy používají v různých mezinárodních recepturách na vaření. Zejména v Peru a Chile jsou součástí mnoha jídel.

Ekologické použití

Makrocystis pyrifera obsahuje ve svém složení velké množství cukrů. Ve skutečnosti tvoří více než 60% vaší plné hmotnosti. Pokroky v biotechnologii umožnily získat formy paliv zpracováním organických sloučenin.

V tomto případě se uhlohydráty, které jsou obsaženy v Macrocystis pyrifera, zpracovávají a fermentují, aby se převedly na biopalivo známé jako ethanol. Může být také přeměněna na jiné typy biopaliv.

To je velmi důležité na úrovni životního prostředí, protože při používání biopaliv je emise toxických plynů do atmosféry v důsledku spalování výrazně snížena.

Reference

1. Alveal, K., Romo, H. & Avila, M. (1982). Studie životního cyklu Macrocystis pyrifera z Isla Navarino v Chile. Bot. 39: 1-12.
2. A. Jackson, „Modelování růstu a sklizně úrody obří řasy Macrocystis pyrifera“, Ústav mořských zdrojů, Scrippsova oceánografická instituce, Kalifornská univerzita, San Diego, Marine Biology 95 (611-624), 1987
3. Mondragon, Jennifer a Jeff Mondragon. (2003) Mořské řasy tichomořského pobřeží. Monterey, Kalifornie: Sea Challengers
4. North, WJ, GA Jackson a SL Manley. (1986) "Macrocystis a jeho prostředí, známé a neznámé." Aquatic Biology 26: 9-26
5. Ríos, C. a Mutschke, E. (2009). Příspěvek ke znalostem Macrocystis pyrifera: bibliografický přehled „huriales“ distribuovaných v oblasti Magallanes. Annals Instituto Paragonia. 37 (1). 97-102.