Kasviplanktonlajiston tunnistus Pyhäjärvi-instituutti 24.8.2011 Sanna Autio www.lsvsy.fi Esityksen sisältö: o Yleistä tietoa levistä mitä levät ovat levien ekologiaa o tärkeimmät luokat, lahkot tunnistaminen lajiesimerkkejä 2 1
Tietoa levistä Eliökunnan jako 3 Tietoa levistä o Levät jaetaan mikro- ja makroleviin Mikrolevät eli planktonlevät ovat mikroskooppisen pieniä, tavallisesti 2-100 µm halkaisijaltaan Esiintyvät yksisoluisina tai yhdyskuntina (solurykelminä, rihmoina) Varsinaiseen kasviplanktoniin (euplankton) luetaan kuuluvaksi ulappavesien vapaasti vedessä keijuvat lajit Kasviplanktonia tavataan varsinaisten vesihabitaattien lisäksi myös kosteilta pinnoilta, maalta, jäkälistä, lumesta ja jäästä Kasviplanktoniin luetaan laajassa mielessä myös sinilevät Makrolevät elävät lähinnä merien rantavyöhykkeillä, ovat monisoluisia ja omaavat jo varsinaisia kasveja muistuttavia rakenteita 4 2
Tietoa levistä o Keijunta on passiivista ajelehtimista vesimassassa Keijumista helpottaa: pinta-ala ja solun muoto, sukaset, ulokkeet, kaasurakkulat, rasvapisarat, yhdyskuntien muoto, solujen tai yhdyskuntien hyytelövaippa o Osa lajeista kykenee liikkumaan Värekarvat, uintisiimat, sytoplasman liikkeet Eivät kuitenkaan kykene liikkumaan aktiivisesti paikasta toiseen ja kulkeutuvat veden virtauksen mukana o Ulkoiset tekijät ovat kuitenkin keijunnan kannalta tärkeimpiä Veden tiheys ja liikkeet, lämpötilakerrostuneisuus 5 Tietoa levistä o Kasviplankton on vesistöjen tärkein perustuottajaryhmä o Suurissa ja syvissä järvissä kasviplanktonin perustuotanto on moninkertainen suurkasvien ja päällyslevästön tuotantoon nähden o Kaikki levät eivät ole aina perustuottajia osa miksotrofeja tai heterotrofeja (toisenvaraisia) o Kasviplanktonin määrään ja tuotantoon vaikuttavat tekijät: valo, lämpötila, ravinteet, virtaukset, laidunnus, kilpailu ja parasiitit o Yhteisörakenne muuttuu käytännössä jatkuvasti olosuhteiden muuttuessa vesistössä o Erilaisissa vesissä lajistolla on kuitenkin omat erityispiirteensä (esim. karu-rehevä, kirkkaat-ruskeat vedet) 6 3
Tietoa levistä o Vuorokautinen/ vuodenaikainen vaihtelu o Keväällä suurimman biomassan muodostavat pii- ja panssarilevät, paikoin myös kultalevät. o Kevätkukinnan jälkeen vesi kirkastuu, sillä planktonlevien määrä pysyy vähäisenä alkukesän ajan kevätkukinnan käytettyä vedessä olevat ravinteet loppuun. o Sinilevien runsastuminen ajoittuu lähes poikkeuksetta heinä - elokuuhun, kun vedet ovat yleensä jo lämpimiä. 7 Tietoa levistä 1. Talvi: valon määrä ja lämpötila alhaisia 2. Kevätmaksimi: valo lisääntyy, alhainen lämpötila, paljon ravinteita, vähän laidunnusta 3. Alkukesän minimi: laidunnuspaine kasvaa ja ravinteet käytetty 4. Kesä: laidunnuspaine alentunut, hidasta kasvua ravinteiden ja sään vaikuttaessa 5. Syysmaksimi: veden sekoittuminen nostaa ravinteita päällysveteen, valoa ja lämpöä vielä tarpeeksi 8 4
o Klassinen luokittelu yhteyttämisväriaineet a-klorofylliä kaikissa leväryhmissä, b-klorofylliä vain silmä- ja viherlevillä, c-klorofylliä kulta-, pii-, panssari- ja nielulevillä. Fykosyaniini ja fykoerytriini sinilevillä. yhteyttämisen lopputuote tärkkelys, krysolaminariini, lipidit, öljyt, vesiliukoiset hiilihydraatit, polysakkaridi soluseinän koostumus selluloosa, pektiini, piidioksidi siimojen rakenne lukumäärä, pituus solurakenteen erityispiirteet esim. värihiukkaset, silmätäplä, tärkkelysjyväset 9 o Kaaret (pääluokat) Cyanobacteria - Cyanophyta - syanobakteerit eli sinilevät Cryptophyta - nielulevät Dinophyta - panssarilevät Haptophyta Prymnesiophyceae - tarttumalevät Chromophyta - ruskeat levät (mm. kulta- ja piilevät) Euglenophyta - silmälevät Chlorophyta - viherlevät 10 5
o Syanobakteerit (Cyanophyceae) rakenteeltaan lähempänä bakteereita solunsisällön silmiinpistävä homogeenisuus sinivihreä väri värihiukkasten puuttuminen selvärajaisen tuman puuttuminen siimallisten muotojen puuttuminen, eivät varsinaisesti liiku, mutta ryömivää liikettä esiintyy (Oscillatoriales lahko) 11 Syanobakteerit (Cyanophyceae) solut ja yhdyskunnat usein tasaisen hyytelön ympäröimät tai rihmat kiinteän tupen sisällä (Oscillatoriales lahko) soluissa voi olla kaasurakkuloita Nostocales lahkossa on lisäksi erilaissoluja suosivat runsasravinteisia vesiä ja lämpimiä olosuhteita osalla lajeista haitallisia yhdisteitä (haju- ja makuhaittoja), maksa- tai hermomyrkkyjä 12 6
o Chroococcales lahko yksisoluisia sinileviä, solut ± pallomaisia esiintyvät yhdyskuntina, yhdyskunnat eivät kuitenkaan koskaan rihmamaisia soluissa voi olla kaasurakkuloita solut voivat olla limasäikeiden päässä Microcystis aeruginosa Snowella litoralis Woronichinia naegeliana 13 o Oscillatoriales lahko monisoluisia, rihmamaisia rihmat tasapaksuja rihma voi olla kiinteän tupen sisällä esiintyvät yksittäisinä rihmoina ei erilaistuneita soluja Oscillatoria sp. Planktothrix agardhii 14 7
o Nostocales lahko monisoluisia, rihmamaisia rihmat suoria tai kierteisiä rihmat yksittäin, vyyhtimäisinä kasaumina tai kimppuina erilaistuneita soluja heterosyytit sitovat veteen liuennutta molekulaarista typpeä akineetit (kestosolut) pitkäkestoisia, auttavat talvehtimisessa Aphanizomenon flos-aguae Nodularia spumigena Anabaena lemmermannii 15 o Nielulevät (Cryptophyceae) soikeat tai pisaranmuotoiset, hieman epäsymmetriset solut kaksi eripituista siimaa lähtevät ns. nielusta yksi tai kaksi seinän myötäistä värihiukkasta väri yleensä ruskehtava tai oliivinvihreä myös miksotrofisia muotoja Plagioselmis prolonga Katablepharis remigera Cryptomonas sp. 16 8
o Panssarilevät (Dinophyceae) paljaat solut tai selluloosalevyistä muodostunut vahva seinä harvoin yhdyskuntina tyypillistä panssariseinämän kaksiosaisuus kaksi eripituista siimaa väri yleensä ruskea myös värittömiä heterotrofisia muotoja yleinen valtamerissä, joissa esiintyy myös myrkyllisiä kukintoja Peridiniella catenata Heterocapsa triquetra Dinophysis acuminata Ceratium hirundinella 17 Kuvat: Daniel Eriksson Kuvat: M/S Heralden 18 9
o Kultalevät (Chrysophyceae) solut ovat paljaita, suomullisia tai kodallisia 1-2 siimaa solut joko yksittäin tai yhdyskuntina muodostavat liikkumattomia lepomuotoja (kystejä) tyypillisiä makean veden lajeja yleisiä karuissa, happamissa ja humuspitoisissa vesistöissä Pseudopedinella sp. Synura sp. Dinobryon sp. Mallomonas caudata 19 o Piilevät (Diatomophyceae) yksisoluisina tai yhdyskuntina solu rakentuu kahdesta kuorenpuoliskosta kuoren kuviointi suku- ja lajituntomerkki kuoret säilyvät hyvin sedimentissä (paleolimnologia) muodostavat suurimman osan ns. kevätmaksimista Asterionella formosa Fragillaria Chaetoceros wighamii Coscinodiscus granii crotonensis 20 10
o Tarttumalevät (Prymnesiophyceae) kaksi siimaa ja haptoneema solun pinnalla suomukerros useimmat lajit mereisiä useita myrkyllisisä lajeja, joista tähän mennessä tavattu vain yhtä Suomen rannikolta o Limalevät (Raphidophyta) solut kookkaat kaksi siima, vaeltaa vesipatsaassa pääasiassa pikkuvesissä, suolammissa rikkoutuneet leväsolut limautuvat uimarin ihon pinnalle 21 o Silmälevät (Euglenophyceae) kaksi siimaa, joista toinen lyhyenä jäänteenä solun sisällä lukuisia viherhiukkaisia, punainen silmätäplä, paramylonimuodostukset runsaasti heterotrofisia lajeja, joilta silmätäplä puuttuu tyypillinen pienissä ja rehevissä vesistöissä sekä heterotrofiset muodot likaantuneissa vesissä Phacus sp. Euglena sp. Trachelomonas sp. 22 11
Euglena sanguinea 23 o Viherlevät (Chlorophyceae) erityisesti makean veden monimuotoinen ja monilajinen leväryhmä kehittyneimmät muodot lähellä varsinaisia kasveja kaikki kasvisolulle tyypilliset osat ja tukeva soluseinä viherhiukkasissa tärkkelysjyväsiä solut kirkkaan vihreitä neljä lahkoa, joihin kuuluu planktisia leviä: Volvocales Tetrasporales Chlorococcales Ulotrichales siimalliset siimalliset tai siimattomat siimattomat monisoluisia aktiivisesti liikkuvat liikkumattomat liikkumattomat haarautumattoman rihmamaisia 24 12
Kiitos! Kasviplanktonopas: http://www.jyu.fi/bio/kasviplankton/uusin/index.php Itämerilajistoa: http://www.io-warnemuende.de/gallery-of-baltic-microalgae.html 25 13