Det är sedan länge känt att växter på land kan kommunicera med andra arter, till exempel blommor med sina dofter. Växter kan även kommunicera med varandra via olika kemiska substanser som transporteras i luften, och på så sätt varna varandra för att någon vill beta på dem till exempel. Så därför är det kanske inte så konstigt att även alger kan använda kemisk kommunikation nere i vattnet.
I veckans avsnitt går Angela in på kemisk kommunikation hos mikroalger, med några spännande exempel från olika alg-grupper. Den vetenskapliga studien hon refererar till, hur kiselalger reagerar på olika copepoder, hittar ni här. Där finns en fin färgbild som visar experimentuppställningen med de olika parvis ihopkopplade flaskorna.
Kommunikation i havet är ett spännande forskningsområde med mycket kvar att upptäcka.
Denna månad går resan till Medelhavet och en promenad utmed en strand i Israel. Där, utmed en sandig strand, kan man hitta månadens alg växande på små stenar. Arten är inte så noggrann om det är en stenig eller mer sandig strand, så länge där är en massa vattenrörelser med varierande salthalt och pH. Den tål dessutom höga temperaturer och uttorkning, vilket händer när det är ebb.
Månadens alg är en ganska liten, trattformig brunalg som heter Padina pavonia. Den saknar svenskt namn eftersom den inte förekommer i våra vatten. Unga individer har en platt, bladliknande bål som när den blir äldre blir mer trattformig. Bålen har ett mönster med tätt sittande vita koncentriska ringar som innehåller kalk. Padina pavonica hör till familjen Dichtyophyceae, och förekommer över hela världen med främst i Medelhavet och utmed Atlantkusten. Det har beskrivits 72 arter av släktet Padina, som accepterats taxonomiskt, men de liknar varandra mycket så det är svårt att veta hur många det egentligen finns. Det går ju idag att identifiera genetiska skillnader – men hur är det med ekologiska skillnader?
Livscykeln hos Padina pavonica är ”haplodiplontisk isomorf”, vilket betyder att det finns sexuellt förökande han- och honindivider, de är gametofyter som producerar könsceller. Dessa ger upphov till sporproducerande asexuella stadier, tetrasporofyter. De ser likadana ut, men sporofyter är mycket vanligare att hitta än fertila gametofyter. Sporofyternas sporangier, den sporbildande vävnaden, är sammansatta i koncentriska mörka sori som täcks av ett tunt membran som öppnas så att sporerna kan släppas ut. Könsceller sitter på utsidan av bålen, den dorsala sidan, vanligtvis i områden som inte är förkalkade. Detta bidrar till det randiga utseendet hos algen,
Padina pavonia anses vara en flerårig art, men de små trattarna som är fästa mot underlaget med rhizoider lossnar varje vinter för att sedan växa ut igen på våren. Det som finns kvar av algen under vintern är endast rhizoiderna, små unga sporofyter som inte vuxit sig stora än och fintrådiga små delar av bålen. Svårt att avgöra vad som är kvar av förra årets individ!
En annan sak som gör Padina-arterna unika är att de, tillsammans med Newhousia imbricata som beskrevs från Hawaii 2004, är de enda förkalkade brunalgerna som förekommer idag. Bålen innehåller CaCO3 som fälls ut i form av nålformade aragonitkristaller utanför cellerna, dvs extracellulärt. Detta sker främst på insidan, den ventrala ytan av bålen. Med tiden ändras formen på dessa kristaller så att aragoniten blir mer knölig.
Padina pavonica har nyttjats på en mängd olika sätt, både inom miljö och medicinskt. Några exempel på användningsområden är som råvara för produktion av biodiesel, vid biosorption av tungmetaller och som en bioindikator för föroreningar. Inom medicin används Padina som ett läkemedel mot cancer, ett antibakteriellt medel och som bioinsekticid.
En spännande alg med många användningsområden som är värd att hålla utkik efter nästa gång du befinner dig i Medelhavet eller vid Atlantkusten söderut.
Det är ju ingen hemlighet att vi på Tångbloggen gillar alger. Ju mer desto bättre, säger vi ofta. Men det kan bli för mycket av det goda, och även våra älskade alger kan ställa till med problem för både människan och andra arter. Hur kommer det sig, varför blir det så och vad kan vi göra åt det?
Sargassohavet är uppkallat efter ett släkte av frilevande, flytande tång av släktet Sargassum. Även om det finns många olika typer av alger som lever flytande eller frilevande i haven runt om i världen, är Sargassohavet unikt genom att det hyser arter av Sargassum som är holopelagiska. Detta betyder att algernas hela livscykel sker i flytande form, inte bara att vuxna individer flyter fritt, utan att de också reproducerar sig vegetativt på öppet hav.
Mattorna som bildas av flytande Sargassum-tång bildar ett eget ekosystem med en fantastisk variation av marina arter. Sköldpaddor använder sargassummattor som dagis, där ungarna har både mat och skydd. Sargassum tillhandahåller också viktiga livsmiljöer för räkor, krabbor, fiskar och andra marina arter som har anpassat sig specifikt till just denna flytande alg. Sargassohavet är dessutom en lekplats för den utrotningshotade ålen, såväl som vit svärdfisk, olika hajar och delfiner. Knölvalar vandrar årligen genom Sargassohavet. Kommersiella fiskar, främst tonfisk, och många olika fåglar passerar också genom Sargassohavet och är beroende av det för föda.
Medan alla andra hav i världen åtminstone delvis definieras av landgränser, definieras Sargassohavet endast av havsströmmar. Det är alltså det enda havet på planeten som helt saknar kust. Vill man åka hit (ja det vill man!) får man ta båt. Havet ligger inom den nordatlantiska subtropiska virveln. Golfströmmen utgör Sargassohavets västra gräns, medan havet ytterligare avgränsas i norr av den nordatlantiska strömmen, i öster av den kanariska strömmen och i söder av den nordatlantiska ekvatorialströmmen. Eftersom området helt definieras av gränsströmmar är gränserna dynamiska och korrelerar ungefär med Azorernas högtryckscenter för en viss säsong. havet kan alltså flytta på sig lite beroende på vädret.
I Sverige kom arten Sargassum muticum, sargassosnärja, på 1980-talet. Den kan också driva långt, men hör inte till de arter inom Sargassum-släktet som bildar de stora, gyllene mattorna av alger i Sargassohavet.
Sedan 2011 utförs en övervakning över Sargassumbältet, Sargassohavets flytande algskogar. Forskarna har därför kunnat se att algerna har ökat kraftigt de senaste åren. I juni 2022 uppskattades storleken på Sargassumbältet till 24,2 miljoner ton! Det är ungefär fyra gånger vikten av den stora pyramiden i Giza. Detta har gett oss löpsedlar om ”Det krypande hotet från Atlantens Sargassumbälte” och många uppgivna hotellägare och andra inom turismbranchen som ser stränderna täckas av tonvis med uppspolade alger. Det blir inte bättre av att dessa mattor, som kan bli flera meter höga tångvallar på stränderna, ofta driver in under stilla, soliga dagar mitt under turistsäsongen. Doften av ruttnande tång är inte något som lockar turister, och ingen vill bada i den stinkande bruna sörjan som bildas i vattnet.
Självklart påverkas också växt- och djurlivet på grunda bottnar när så stora mängder alger kommer in. Sköldpaddornas barn, som gynnades av algerna när de flöt ute i havet, får istället problem när algerna ligger på stranden. De tjocka mattorna hindrar nyckläckta sköldpaddor från att nå vattnet. Andra djur får också problem när de täcks av tjocka mattor av alger som tar allt syre när de börjar ruttna. Så visst är de ett problem, inte bara för oss människor.
Hur blev dessa alger plötsligt ett problem? Sargassumens förökning och tillväxt fluktuerar med årstiderna. Den växer mest på sommaren när havet är lugnt och stilla, innan höstens stormar bryter upp algmattorna och sprider dem utanför Sargassohavet. Men det går tydligt att se från övervakningsdata att algerna växer snabbare och mattorna har ökat markant i storlek de senaste åren. Detta är kopplat till klimatkrisen. Ökade havstemperaturer har påverkat bland annat uppvällning av djuphavsvatten och förändringar av havsströmmar. Det har gjort att barriären som hållt Sargassumbältet på plats i Sargassohavet bitvis försvagats och nu släpper ut fler alger än tidigare. När algerna väl kommit ut från Sargassohavet har de drivit in mot kusterna på bägge sidor Atlanten. Detta är i sig inget onaturligt. Men när den ökande mängden alger driver in mot kusten har de har träffat på vattenmassor med höga halter av näringsämnen. De onaturligt höga halterna av dessa ämnen, främst kväve och fosfor, har orsakats av mänsklig aktivitet såsom avloppsvatten och odling på land. Och dessa utsläpp har också ökat de senaste åren, i takt med att mer skog skövlas för odling. När regn faller på land utan stora träd som bromsar upp vattnet, sköljer det ut jord och åkerns gödsel ner i vattendragen. Dessa mynnar till slut ut i de stora floderna som rinner ut på Atlantkusterna i Nord- och Sydamerika och Afrika. Det blir stora plymer med näringsrikt vatten som flyter ut ovanpå havsvattnet, precis där Sargassumen ligger och flyter.
Skogsskövling och ett varmare klimat har även lett till att öknarna breder ut sig i Afrika. När sand från Sahara blåser ut över havet för den med sig järn och andra viktiga mineraler som hjälper algerna att växa till i rask takt. Ute i oceanerna tas dessa spårämnen upp, så tillgången på bland annat järn begränsar tillväxten hos alger. I vissa länder där man odlar mycket alger har man behövt gödsla vattnet med järn för att algerna ska växa, så mycket har man odlat. Men när Sargassumen nu får massor med kväve och fosfor, och dessutom det annars begränsande järnet, så blir det en nästan explosionsartad tillväxt. Och konsekvenser av denna.
Hur ska detta problem lösas? Det finns flera förslag, med allt från tillverkning av tångbaserade tegelstenar till biobränsle till kompost. Ett förslag är att sänka stora delar av biomassan ner i djuphavet, för att på så sätt ”låsa” in kolet som algerna binder och lagra det, som ett sätt att minska koldioxiden i atmosfären. Som biolog är jag mycket tveksam till denna lösning av följande anledningar:
Djuphaven är sämre utforskade än planeten Mars. Men vi vet att där finns liv och vi vet att det är en miljö som är stabil och som har utvecklats under årtusenden. Att plötsligt dumpa flera tusen ton alger ner i djuphavet utan att veta vad vi påverkar, eller ens hur, är minst sagt idiotiskt. Har människan verkligen rätt att förstöra hela miljöer för andra livsformer på jorden för att slippa ta konsekvenserna avett problem de själva orsakat?
Hur skulle tången brytas ner i djuphavet? Nedbrytning behöver syre, annars bildas svavelväte. Det vet vi väl från Östersjöns döda djupbottnar, där allt djurliv sedan länge lämnat den svarta, stinkande sörjan som tar allt syre för att bryta ner dött material. Även om det är kalla temperaturer så betyder det bara att det tar längre tid att bryta ner. Men kommer syret att räcka?
Jordens hav hänger ihop. Vattnet syresätts vid polerna, där det piskas in syre och kyls ned. Det syrerika, kalla vattnet blir tungt och sjunker till botten. Längs havens bottnar går strömmar av detta syrerika vatten, och vid vissa kontinenter pressas det upp, som vid Chilenska kusten. Då blir det gynnsamt för många djur och skapar ett rikt fiskevatten. Men om vattnet som väller upp från djupet istället är syrefattigt, för att syret gick åt till att bryta ner alger? Vad händer då med det viktiga kustfisket?
Nej, jag tror inte på att sänka algerna i djuphavet för att städa undan symptomen på ett av människan orsakat problem. Lägg hellre pengarna på att lösa orsaken till problemet. Kan vi arbeta mer med att hindra jordbruket från att läcka ut näring till vattendragen och se till att avskogade områden återplanteras med träd som ger mat över generationer istället för att fällas till virke efter tio år, så får flytande algmattor inte extra näring och växer inte till enorma proportioner. Och livet i djuphavet slipper drabbas ytterligare av något som vi på land har orsakat.
Jag släppte loss Angela på ämnet kleptoplasti, när andra organismer tar hela algceller eller endast kloroplasterna och låter dem fotosyntetisera inuti deras kroppar för att få sockret som produceras. Ibland är det även gynnsamt för algen, ibland inte. Men det är alltid spännande! Därför blir det fler avsnitt på detta, så ingen panik ifall du var sugen på att höra om koraller och zooxanteller. Det kommer, det kommer.
Men i detta avsnitt pratade Angela bland annat om den coola roscoff-masken Symsagittifera roscoffensis. Det är en plattmask som tar upp mikroalgen Tetraselmis convolutae under huden. Algen ger masken dess karakteristiskt gröna färg. Lyssna på avsnittet för att få reda på hur många algceller en vuxen mask kan ha inne i kroppen.
Jättekelpen är en av de mest fascinerande organismerna på vår planet. En sökning på Macrocystis pyrifera ger en uppsjö av läckra bilder som borde göra även den värsta badkrukan sugen på att simma in och upptäcka kelpskogens magiska värld. Googla loss och njut!
Jättekelpens livscykel, från artikeln ”Interactive effects of elevated temperature and pCO2 on early-life-history stages of the giant kelp Macrocystis pyrifera” av Gaitán-Espitia, J.D., Hancock, J.R., Padilla-Gamiño, J.L., Rivest, E.B., Blanchette, C.A., Reed, D.C. and Hofmann, G.E., 2014. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 457, pp.51-58.
För att hänga med i anatomin så kommer även en bild på delarna, både jättekelp Macrocystis och tjurkelp Nereocystis, som bara har en, stor pneumatocyst/ flytblåsa. Den ser ut som ett stort flöte.
Vill du kika på de övriga arterna inom släktet Macrocystis heter de Macrocystis integrifolia, Macrocystispyrifera, Macrocystis angustifolia och Macrocystis laevis. 2009 slog man ihop samtliga av dessa arter till Macrocystis pyrifera, men det är såklart åter under utredning, så vi låter dem stå som egna arter, med en liten flagga för att det kan komma att förändras.
Jo, faktiskt. Vi pratar och skriver ofta om hur trötta vi är på tramsiga löpsedlar sommartid som kallar cyanobakterier för alger och dessutom skrämmer upp folk med allsköns lidande och död om man ens tittar på vattnet. Men i avsnitt 9 av säsongens Algpodden tar Angela äntligen upp dinoflagellaten Pfiesteria piscicida – fiskdödaren – som faktiskt aktivt simmar mot fiskar och förgiftar dem. Och det är inte det enda spännande hon har att berätta. Som utlovat har vi här bilden på dess minst sagt komplexa och omstridda livscykel.
Källa: Burkholder, JoAnn M., and Howard B. Glasgow Jr. ”Pfiesteria piscicida and other Pfiesteria‐like dinoflagellates: Behavior, impacts, and environmental controls.” Limnology and Oceanography 42, no. 5part2 (1997): 1052-1075.
Och för att det är så fascinerande kommer även illustrationen över hur författarna anser att den triggas av fisk och aktivt attackerar dem. Vid sådana här tillfällen är jag glad att vi har det kallt i vattnet här i Sverige.
Källa: Burkholder, JoAnn M., and Howard B. Glasgow Jr. ”Pfiesteria piscicida and other Pfiesreria‐like dinoflagellates: Behavior, impacts, and environmental controls.” Limnology and Oceanography 42, no. 5part2 (1997): 1052-1075.
På med Sherlock Holmes-hatten och GW-västen! Idag blir det brottsplatsutredning med kiselalger. Angela berättar om sina favoritfall där kiselalgerna har varit med i utredningar. Som utlovat, en läcker bild på fina frustuler i bland annat lungvävnad.
Källa: P. Lunetta · A. Penttilä · G. Hällfors Scanning and transmission electron microscopical evidence of the capacity of diatoms to penetrate the alveolo-capillary barrier in drowning. Int J Legal Med (1998) 111 : 229–237
För den som vill läsa mer om foresiska fall kommer referensen här: Diatoms in Forensic ScienceA. J. PEABODY, Home Office Forensic Science Laboratory, Washington Hall, Euxton, Chorley, Lancashire
I helgen var det full fokus på alger, både makro och mikro, när kursen ”Alger i klassrummet” hade sitt fältmoment på Kristinebergs marina forskningsstation i Fiskebäckskil.
Havet var friska 3 grader varmt, men det hindrade inte kursens deltagare från att samla in spännande material från strandkanten för att undersöka närmre inne på lab. Hur mycket tid ett moment än får, så känns det alltid för kort, kunde vi glatt konstatera.
”Alger i klassrummet” riktar sig till yrkesverksamma pedagoger och är en efterlängtad fortsättning på ”Havet i klassrummet”, en populär kurs vid Göteborgs universitet som i första hand vänder sig till lärare eller lärarstuderande som vill skaffa sig kunskap om havet och hur man kan arbeta experimentellt med marin vetenskap i skolan.
Kursens mål är att erbjuda fördjupad kunskap om mikro- och makroalger i våra hav och sjöar men också att genom konkreta exempel demonstrera hur alger kan studeras och användas i skolundervisningen. Kursledare var Angela Wulff, professor i marin botanik vid Göteborgs universitet och känd från Algpodden, som även hade lyckats locka ner professor Kerstin Johannesson från Tjärnö marina forskningsstation för att föreläsa om sina spännande studier av evolution hos alger. Tångbloggens egna badanka, Ellen Schagerström, var med och höll i momentet kring makroalger. Vi samlade in, artbestämde, pressade till herbarium och avslutade med att tillaga och äta dem. En helhetsupplevelse av vad alger har att erbjuda!
Vi lagade två olika sorters algsallad och jämförde med den som kan köpas i asiatiska matbutiker. Praktiska moment varvades med spännande föreläsningar om stort och smått i algernas värld.
Efter två intensiva dagar hoppas vi att kursdeltagarna fått rejält med mersmak på alger i alla meningar och vi ser fram emot att fler kan berätta och inspirera till att upptäcka hur fantastiska alger är.
I avsnitt 7 av Algpodden går vi vidare på temat livscykler och kastar oss över något som många har ätit – rödalgssläktet Porphyra. Kärt barn har många namn och i Sverige har vi tagit det japanska namnet, nori, när den förekommer i kulinariska sammanhang. Det svenska namnet för släktet är annars sloke, och vi har tre olika arter vid svenska kusten, på västkusten. De växer oftast precis under vattenlinjen, ner till ungefär en meters djup. Du kan läsa mer om Porphyra i vår serie Månadens Alg .
För de hugade lyssnarna som vill kontrollera att de ritade livscykeln rätt för denna otroligt spännande alg, eller de som inte gav sig på att rita, kommer här en illustration av den sexuella fortplantningen.
Rödalger har oftast tre olika faser i de sexuella livscyklerna, men tröttsamt nog så brukar det vara unikt för varje släkte exakt vad de olika stadierna heter och hur de funkar. Samtidigt är detta en av de saker som gör just rödalgerna så spännande, att det alltid finns mer att lära sig.
Men det går såklart utmärkt att bara njuta av lite rostad nori utan att veta allt detta.
Det kom in ett önskemål tll Algpodden att vi skulle prata om livscykler hos alger. Främst var det de olika sexuella förökningsvägarna hos gröna, bruna och röda makroalger som önskades. Ett mastigt ämne, minst sagt.
Men vi räds inte att ta de svåra orden i vår mun! Avsnitt 6 handlar om sexuell förökning hos gröna och bruna makroalger. Rödalgerna är så knepiga så de får ett eget avsnitt, eller två.
Vi vill passa på att varna känsliga läsare och lyssnare. Det här är svårt och fullt av konstiga ord.
I avsnittet tar vi upp den haplontiska livscykeln, vilket betyder att organismens livscykel domineras av det haploida stadiet. Det har bara en enda uppsättning kromosomer, så det haploida stadiet brukar skrivas (n). Många alger har en haplontisk livscykel och det anses vara den enklaste ursprungsformen av livscykel. De haploida (n) könscellerna utvecklas inom gametangium hos den gametofytiska algen. Sedan smälts två haploida könsceller samman (n+n) och bildar en zygot (2n) och går då in i det diploida stadiet eller sporofytiska fasen av livscykeln. Under groningen delas zygoterna meiotiskt in i haploida (n) zoosporer, som sedan utvecklas till nya, stora haploida alger. Den stora algen vi ser är en haploid gametofyt, vilket betyder att tillväxten, genom mitos (celldelning), sker i det haploida (n) stadiet. Det diploida sporofytstadiet består bara av zygoten.
Grönalgen Codium fragile ser ut som ett litet träd när den har spolats iland på stranden.
Hängde du med? Ingen fara, det här kan inte vi heller rabbla på löpande band. Det ÄR knepigt. Men kul!
Andra, som till exempel blåstång (Fucus vesiculosus) och sargassosnärja (Sargassum muticum), har en diplontisk livscykel. Då är det istället det diploida stadiet som dominerar livscykeln. En diploid individ har dubbla kromosomuppsättningar och skrivs (2n). I en diplontisk livscykel är det den stora sporofytiska tångruskan som är diploid och sedan utvecklar den könsorgan. Dessa genomgår meios (celldelning, 2n/2) där haploida gameter (n) bildas. Dessa gameter representerar det gametofytiska stadiet. Därefter befruktas könscellerna och bildar en zygot. Denna zygot bildar en ny sporofytisk tångruska. Precis som hos oss människor. Haploidstadiet är (oftast) begränsat till enbart gameterna. Tillväxten genom mitos sker i det diploida (2n) stadiet.
Den stora, diploida bålen hos brunalgen Sargassum muticum har små släta flytblåsor på skaft
Den tredje formen av livscykler är den diplohaplontiska (eller haplodiplontiska) livscykeln. Och nu gäller det att vara fokuserad. Här har den haploida (n) och den diploida (2n) fasen lika stor roll i livscykeln, de representeras av två distinkta vegetativa individer, men deras kromosomantal och funktion är olika. Den haploida gametofyten (n) reproducerar sig med den sexuella metoden, genom att släppa ut haploida gameter (n) som smälter samman till en diploid sporofyt (2n). Denna diploida sporofytiska individ reproducerar sig däremot med hjälp av den asexuella processen att bilda haploida zoosporer (n) som växer upp till gametofyter. I denna livscykel är den sporogena meiosen och fusionen av gameter ansvarig för generationsväxlingen mellan två vegetativa individer.
Grönalger inom släktet Ulva spp. har en isomorf (iso = lika, morf = form) livscykel, där gametofyt och sporofyt ser likadana ut.
Hos vissa arter, som grönalger inom släktet Ulva spp. , är de diploida och haploida formerna båda fritt levande oberoende organismer, väsentligen identiska i utseende och därför sägs vara isomorfa. De frisimmande, haploida (n) könscellerna bildar en diploid zygot (2n) som gror till en multicellulär diploid sporofyt. Sporofyten producerar frisimmande haploida sporer (n) genom meios, som gror (mitos) till haploida gametofyter.
Hos andra alger, som skräppetare (Saccharina latissima) är de sporofytiska (diploida) och gametofytiska (haploida) stadiena morfologiskt olika, heteromorfa. Den stora sporofyten är komplex och består av flera olika typer av celler, medan gametofyten är enkel och pytteliten.
Stora, rejäla sporofyter av tareSmå, små gametofyter av tare, i mikroskop.
Om du har orkat läsa ända hit så får du en guldstjärna och förtjänar en bit godis som belöning. Bra jobbat!!!
Tångbloggen 