Jäävetikad
Jäävetikad ja lumevetikad on vetikad ja tsüanobakterid, mis kasvavad pikaajalistel lume- ja jääväljadel, nagu liustikud. Kui lume- ja jääkristallide vahel on vedel vesi, võivad nad suvekuudel värvida pinna roheliseks, kollaseks või punaseks. Mõnede liikide punane pigment on rakusisene kaitse liigse visuaalse valguse ja päikese ultraviolettkiirguse eest, mis muidu võib põhjustada fotosünteesi fotoinhibeerimist või mutatsioone. Ilma selleta kannataksid vetikad pinnal kromosoomikatkestuste ja DNA-mutatsioonide käes.
Merejääl on ka jäävetikakooslusi. Need vetikad (peamiselt diatoomid) on polaarsetes ökosüsteemides (eriti Antarktikas) olulised, sest nad pakuvad toitu krillile. Krillid kraapivad vetikaid jää aluspinnalt, mis on vetikate poolt pruuniks värvitud. Vetikad võivad olla jääkristallide vahel või nende külge kinnitunud, jääkristallide vahelistes veekanalites või soolases vees.
Lumevetikad.
Chlamydomonas nivalis Elektronmikroskoopiaga tehtud õhukese lõikega foto; värv on kunstlikult lisatud.
Chlamydomonas nivalis
Chlamydomonas nivalis on roheline mikrovetikas, mis põhjustab lisaks teistele lähisugulasliikidele ka arbuusi lund.
Arbuusilumi on lumi, mis on punakat või roosat värvi ja millel võib olla värske arbuusiga sarnane lõhn. Seda tüüpi lumi on tavaline suvel alpi- ja rannikupolaarpiirkondades, näiteks California Sierra Nevadas. Siin, 3000-3600 m kõrgusel, on temperatuur aastaringselt külm, mistõttu lumi jääb talvetormidest järele. Kui keegi astub vetikatega lumele, näevad jalajäljed punased välja.
Chlamydomonas nivalis on roheline vetikas, mille punane värvus tuleneb erkpunasest karotenoidipigmendist (astaksantiin). See kaitseb kloroplasti ja rakutuuma tugeva nähtava ja ultraviolettkiirguse eest. Rohelised ja punased pigmendid neelavad valgust ja soojust, mis annab vetikale vedelat vett, kui lumi selle ümber sulab. Vetikate õitseng võib ulatuda 25 cm (10 tolli) sügavusele. Kuna iga raku läbimõõt on 20-30 mikromeetrit, sisaldab üks teelusikatäis sulanud lund miljon või rohkem rakku. Vetikad kogunevad "päikesekarikatesse", mis on madalad süvendid lumes. Karotenoidipigment neelab soojust, mis süvendab päikesekarikaid ning paneb liustikud ja lumepangad kiiremini sulama.
Talvekuudel, kui valge lumi neid katab, hakkavad vetikad puhkama. Kevadel stimuleerivad toitained, suurenenud valgus ja sulamisvesi idanemist. Kui nad idanevad, vabastavad puhkavad rakud väiksemaid rohelisi lipulaadseid rakke, mis liiguvad lume pinna poole. Kui lipulaadsed rakud jõuavad pinnale lähedale, võivad nad kaotada oma lipukesed ja moodustada paksuseinalised puhkerakud või toimida sugurakkudena, mis ühinevad paarikaupa, moodustades zügootid.
Mõned spetsialiseerunud liigid toituvad C. nivalisega, sealhulgas sellised algloomad nagu kiilid, rotirooma, nematoodid, jääussid ja kevadussid.
Ajalugu
Esimesed teated arbuusilume kohta on Aristotelese kirjutistes. Arbuusi lumi on mägironijatele, maadeuurijatele ja loodusteadlastele juba tuhandeid aastaid mõistatusi valmistanud.
1818. aasta mais sõitis Inglismaalt välja neli laeva, et otsida Loode-Passiivi ja kaardistada Põhja-Ameerika Arktika rannikuala. Halb ilm sundis neid lõpuks laevu tagasi pöörduma, kuid ekspeditsioon andis olulise panuse teadusesse. Kapten John Ross märkas Gröönimaa looderannikul asuva Yorki neeme ümber sõites karmiinpunast lund, mis valgete kaljude kohal nagu verivoolud. Maabumisrühm peatus ja tõi proovid Inglismaale tagasi. The Times kirjutas sellest avastusest 4. detsembril 1818. aastal:
| “ | Kapten Sir John Ross on toonud Baffini lahest koguse punast lund või õigemini lumevett, mida on siin riigis analüüsitud keemiliselt, et selgitada välja selle värvaine olemus. Meie kergeusklikkus on sel korral äärmiselt proovile pandud, kuid me ei saa teada, et oleks mingit põhjust kahelda selles faktis, nagu see on esitatud. Sir John Ross ei näinud ühtegi punast lund langemas, kuid ta nägi suuri alasid, mis olid sellega üle ujutatud. Lumeväljade värvus ei olnud ühtlane; vastupidi, seal olid rohkem või vähem punased ja erineva sügavusega laigud või triibud. Vedelik ehk lahustunud lumi on nii tumepunane, et meenutab punast portveini. On öeldud, et vedelik ladestab sette; ja ei ole vastatud küsimusele, kas see sete on loomset või taimset laadi. Arvatakse, et värvus tuleneb pinnasest, millele lumi langeb: sel juhul ei ole jääl punast lund näha olnud. | ” |
Kui Ross avaldas oma reisiloo 1818. aastal, oli loole lisatud Robert Browni taimede lisa. Selles võrdles Brown punast lund vetikaga.
Arbuusi lume triibud.
Ebatavalised arbuusist lumekohad, mis kattuvad oranži värvi saapajäljega.
Küsimused ja vastused
K: Mis on jäävetikad ja lumvetikad?
V: Jäävetikad ja lumvetikad on vetikate ja tsüanobakterite liigid, mis kasvavad pikaajalistel lume- ja jääväljadel, nagu liustikud.
K: Mis põhjustab jää ja lume värvumist suvekuudel?
V: Kui lume ja jääkristallide vahel on vedel vesi, võivad jää ja lumi muutuda suvekuudel jää- ja lumevetikate kasvu tõttu roheliseks, kollaseks või punaseks.
K: Mis on mõne jää- ja lumevetikaga seotud punase pigmendi eesmärk?
V: Punane pigment mõnes jää- ja lumevetikas kaitseb liigse visuaalse valguse ja päikese ultraviolettkiirguse eest, mis võib põhjustada fotosünteesi fotoinhibeerimist või mutatsioone. Ilma selleta tekiksid vetikate pinnal kromosoomikatkestused ja DNA-mutatsioonid.
K: Kus leidub jäävetikakooslusi ka mujal kui liustikel?
V: Jäävetikakooslusi leidub ka merejääl.
K: Miks on jäävetikakooslused polaarökosüsteemides olulised?
V: Jäävetikakooslused (peamiselt diatoomid) on polaarsetes ökosüsteemides (eriti Antarktikas) olulised, sest nad pakuvad toitu krillile.
K: Kuidas saavad krillid merejääl asuvatest jäävetikakooslustest toitu?
V: Krillid kraapivad jää aluspinnalt maha vetikaid, mis on vetikate poolt pruuniks värvitud.
K: Kus leidub jäävetikaid jääkristallide suhtes?
V: Jäävetikaid võib leida jääkristallide vahel või nende külge kinnitunult, jääkristallide vahelises vees või soolases veekanalis.
