Водоросли - Kelp

Для использования в других целях см. Келп (значения).

Водоросли
Временной диапазон: Лютециан представлять[1]
Водоросли во Фрейсине, Тасмания.jpg
Научная классификация е
Clade:SAR
Тип:Охрофита
Учебный класс:Phaeophyceae
Заказ:Ламинарии
Мигула, 1909[2]
Семьи

Agaraceae
Akkesiphycaceae
Алярийные
Aureophycaceae
Хордовые
Ламинариевые
Lessoniaceae
Псевдохордовые

Водоросли большие бурые водоросли водоросли которые составляют порядок Ламинарии. Всего около 30 разных роды.[3] Несмотря на свой внешний вид, ламинария не является растение; это гетероконт.

Келп растет «под водой» леса " (ламинарии леса ) на мелководье и, как полагают, появился в Миоцен От 5 до 23 миллионов лет назад.[4] Организмам требуется богатая питательными веществами вода с температурой от 6 до 14 ° C (43-57 ° F). Они известны своей высокой скоростью роста - роды Макроцистис и Nereocystis может расти со скоростью полметра в день, достигая в конечном итоге от 30 до 80 метров (от 100 до 260 футов).[5]

В 19 веке слово «ламинария» было тесно связано с водорослями, которые можно было сжигать для получения кальцинированной соды (в первую очередь карбонат натрия). Используемые водоросли включали виды как отрядов Laminariales, так и Fucales. Слово «ламинария» также использовалось непосредственно для обозначения обработанного пепла.[6]

Описание

У большинства водорослей слоевище (или тело) состоит из плоских или листовидных структур, известных как лопасти. Лопасти происходят от удлиненных стеблевидных структур - ножек. В стойко держаться, структура, похожая на корень, прикрепляет ламинарию к субстрату океана.пневматоцисты ) образуют у основания клинков американских видов, таких как Nereocystis lueteana, (Mert. & Post & Rupr.)[5] держать лезвия ламинарии близко к поверхности.

Водоросли, водоросли, сырые
Пищевая ценность на 100 г (3,5 унции)
Энергия180 кДж (43 ккал)
9,57 г
Сахара0.6
Пищевые волокна1,3 г
0,56 г
1,68 г
ВитаминыКоличество % DV†
Тиамин (B1)
4%
0,05 мг
Рибофлавин (B2)
13%
0,15 мг
Ниацин (B3)
3%
0,47 мг
Пантотеновая кислота (B5)
13%
0,642 мг
Фолиевая кислота (B9)
45%
180 мкг
Витамин С
4%
3 мг
Витамин Е
6%
0,87 мг
Витамин К
63%
66 мкг
МинералыКоличество % DV†
Кальций
17%
168 мг
Утюг
22%
2,85 мг
Магний
34%
121 мг
Марганец
10%
0,2 мг
Фосфор
6%
42 мг
Калий
2%
89 мг
Натрий
16%
233 мг
Цинк
13%
1,23 мг
Ссылка на запись в базе данных USDA
†Проценты приблизительно рассчитываются с использованием Рекомендации США для взрослых.
Источник: База данных питательных веществ USDA

Рост и размножение

Подводное плавание с аквалангом в лесу ламинарии в Калифорния.

Рост происходит в основании меристема, где встречаются лезвия и ножка. Рост может быть ограничен выпасом. Морские ежи, например, может уменьшить целые области до ежи пустоши.[7] Жизненный цикл ламинарии включает в себя диплоид спорофит и гаплоид гаметофит сцена. Гаплоидная фаза начинается, когда зрелый организм выпускает много спор, которые затем прорастают, превращаясь в мужские или женские гаметофиты. Половое размножение затем приводит к началу стадии диплоидного спорофита, который разовьется в зрелую особь.

Паренхиматозные слоевища обычно покрыты слизистым слоем, а не кутикулой.[8]

Ламинарии леса

Основная статья: Келп лес

Келп может развиваться в густых лесах с высокой продуктивностью,[9] биоразнообразие и экологическая функция. Вдоль норвежского побережья эти леса занимают 5800 км2,[10] и они содержат большое количество животных.[11][12] Многочисленные сидячие животные (губки, мшанки и асцидии) встречаются на ножках ламинарии, а подвижная фауна беспозвоночных обнаруживается в высокой плотности на эпифитных водорослях на ножках ламинарии и на опорах ламинарии.[13] Более 100 000 подвижных беспозвоночных на квадратный метр обитают на ножках и опорах ламинарии в хорошо развитых лесах ламинарии (Christie et al., 2003). В то время как более крупные беспозвоночные и особенно морские ежи Strongylocentrotus droebachiensis (О.Ф. Мюллер) являются важными вторичными потребителями, контролирующими большие бесплодные земельные участки на норвежском побережье, их мало в густых лесах водорослей.[14]

Коммерческое использование

Аляскинский пляж ламинария

Гигантских водорослей можно довольно легко собрать из-за их поверхностного навеса и привычки оставаться в более глубокой воде.

Ясень ламинарии богат йод и щелочь. В большом количестве золу ламинарии можно использовать в мыло и стекло производство. До Процесс Леблана была коммерциализирована в начале 19 века, сжигание ламинарии в Шотландии было одним из основных промышленных источников кальцинированной соды (преимущественно карбонат натрия ).[15] Для производства 1 тонны золы ламинарии требовалось около 23 тонн водорослей. Зола ламинарии будет состоять примерно из 5% карбоната натрия. [16]

Однажды Процесс Леблана стала коммерчески жизнеспособной в Великобритании в 1820-х годах, поваренная соль заменила золу ламинарии в качестве сырья для карбоната натрия. Хотя цена на золу ламинарии резко упала, морские водоросли остались единственным коммерческим источником йода. Для обеспечения новой отрасли синтеза йода производство золы ламинарии продолжалось в некоторых частях Западной и Северной Шотландии, Северо-Западной Ирландии и Гернси. Виды Saccharina latissima давал наибольшее количество йода (от 10 до 15 фунтов на тонну) и был наиболее распространен на Гернси. Йод был извлечен из золы ламинарии с использованием выщелачивание процесс.[17] Однако, как и в случае с карбонатом натрия, минеральные источники в конечном итоге заменили морские водоросли в производстве йода. [18]

Альгинат углевод, полученный из ламинарии, используется для сгущения таких продуктов, как мороженое, желе, заправка для салата, и зубная паста, а также ингредиент в экзотических собачья еда и в промышленных товарах.[19][20][21] Альгинатный порошок также часто используется в общей стоматологии и ортодонтии для снятия слепков с верхней и нижней челюсти.[22]Полисахариды ламинарии используются при уходе за кожей в качестве гелеобразующих ингредиентов и из-за преимуществ, обеспечиваемых фукоидан.

Комбу (昆布 на японском и 海带 на китайском, Сахарина японская и другие), несколько тихоокеанских видов водорослей, являются очень важным ингредиентом в китайской, японской и корейской кухнях. Комбу используют для ароматизации бульонов и рагу (особенно даси ), как пикантный гарнир (Тороро Конбу) для риса и других блюд, как овощ и основной ингредиент популярных закусок (например, цукудани ). Прозрачные листы ламинарии (оборо конбу) используются как съедобная декоративная упаковка для риса и других продуктов.[23]

Комбу можно использовать для смягчения бобов во время приготовления, а также для преобразования неперевариваемых сахаров и уменьшения метеоризма.[24]

Из-за высокой концентрации йода бурые водоросли (Ламинария ) использовался для лечения зоб, увеличение щитовидной железы, вызванное недостатком йода, еще со времен средневековья.[25]

В 2010 году исследователи обнаружили, что альгинат, то растворимая клетчатка вещество, содержащееся в морских водорослях, лучше предотвращало всасывание жира, чем большинство безрецептурных средств для похудения в лабораторных испытаниях. В качестве пищевой добавки он может использоваться для уменьшения всасывания жира и, следовательно, ожирения.[26] До сих пор не было продемонстрировано, что водоросли в их естественной форме обладают такими эффектами.

Коммерческое производство

Коммерческое производство ламинарии, собранной в естественной среде обитания, ведется в Японии уже более века. Сегодня многие страны производят и потребляют продукты из ламинарии; крупнейший производитель - Китай. Ламинария японская Важные коммерческие водоросли были впервые завезены в Китай в конце 1920-х годов с острова Хоккайдо, Япония. Пока что марикультура в больших коммерческих масштабах эта водоросль была реализована в Китае только в 1950-х годах. В период с 1950-х по 1980-е годы производство ламинарии в Китае увеличилось с 60 до 250 000 метрических тонн сухого веса в год.

Возобновляемый источник энергии

Смотрите также: Энергия биомассы и Топливо из водорослей

Келп имеет высокую скорость роста, и его распад довольно эффективен для получения урожая. метан, а также сахара, которые можно преобразовать в этиловый спирт. Было высказано предположение, что крупные фермы водорослей в открытом океане могут служить источником возобновляемой энергии.[27] В отличие от некоторых видов биотоплива, таких как кукурузный этанол, энергия водорослей избегает "еда против топлива " вопросы[нужна цитата ] и не требует пресная вода орошение.

В истории и культуре

Некоторые из самых ранних свидетельств использования морских ресурсов человеком, поступающие из памятников среднего каменного века в Южной Африке, включают сбор таких продуктов, как морское ушко, блюдца, и моллюски связаны со средами обитания в лесу ламинарии.

В 2007 году Erlandson et al. Предполагается, что ламинарии леса вокруг Тихоокеанского побережья, возможно, способствовали расселению людей современного анатомического типа по прибрежному маршруту из Северо-Восточной Азии в Америку. Эта «гипотеза о шоссе ламинарии» предполагает, что высокопродуктивные леса ламинарии поддерживают богатые и разнообразные морские пищевые сети в прибрежных водах, включая множество видов рыб, моллюсков, птиц, морских млекопитающих и водорослей, которые были похожи от Японии до Калифорнии, Эрландсон и его коллеги также утверждал, что прибрежные леса водорослей уменьшают энергию волн и обеспечивают линейный коридор распространения полностью на уровне моря, с небольшими препятствиями для морских народов. Археологические данные с Нормандских островов в Калифорнии подтверждают, что островитяне собирали лесных водорослей и рыбу, начиная с 12000 лет назад.

Вовремя Highland Clearances, многие шотландские горцы были переселены в районы поместья, известные как Crofts, и пошел в такие отрасли, как рыболовство и водоросли (производство кальцинированной соды из золы водорослей). По крайней мере, до 1840-х годов, когда цены на водоросли резко упали, землевладельцы хотели создать резервы дешевой или практически бесплатной рабочей силы, предоставляемой семьями, живущими в новых сельскохозяйственных поселках. Сбор и переработка водорослей были очень прибыльным способом использования этой рабочей силы, и домовладельцы успешно подали прошение о принятии закона, призванного остановить эмиграцию. Рентабельность сбора водорослей означала, что землевладельцы начали делить свою землю для мелких келперов-арендаторов, которые теперь могли платить более высокую арендную плату, чем их коллеги-фермеры. [28] Но экономический крах индустрии водорослей на севере Шотландия в 1820-х годах привела к дальнейшей эмиграции, особенно в Северная Америка.[нужна цитата ]

Уроженцы Фолклендские острова иногда по прозвищу "Келперс ".[29][30] Это обозначение в первую очередь применяется посторонними, а не самими туземцами.

На китайском сленг, "ламинария" (упрощенный китайский : 海带; традиционный китайский : 海帶; пиньинь : хи даи), используется для описания возвращающегося безработного.[требуется разъяснение ] Оно имеет негативный оттенок, подразумевая, что человек бесцельно дрейфует, а также является гомофоническим выражением (Китайский : 海 待; пиньинь : Hǎidài, буквально «ожидание моря»). Это выражение контрастирует с наемным репатриантом, обладающим динамической способностью путешествовать через океан: «морская черепаха» (упрощенный китайский : 海龟; традиционный китайский : 海龜; пиньинь : хоуи гуй), а также омофоничен другому слову (упрощенный китайский : 海归; традиционный китайский : 海歸; пиньинь : хоуи гуй, буквально «морское возвращение»).

Сохранение

Чрезмерный вылов прибрежных экосистем приводит к деградации лесов водорослей. Травоядные животные освобождаются от обычного регулирования популяции, что приводит к чрезмерному выпасу ламинарии и других водорослей. Это может быстро привести к образованию бесплодных ландшафтов, где может процветать лишь небольшое количество видов.[31][32] К другим основным факторам, угрожающим водорослям, относятся загрязнение морской среды и качество воды, изменения климата и некоторые инвазивные виды.[33]

Галерея

  • Гигантская водоросль в аквариуме Монтерей Бэй Выставка Kelp Forest

  • Аквалангист в лесу ламинарии

  • Синий морской окунь в лесу ламинарии

  • Анемоны и морские звезды в лесу ламинарии

  • Подводный снимок ламинарии

  • Лес водорослей

  • Крупным планом вид Эклония максима, гигантская коричневая водоросль

  • Водоросли найдены на побережье Ла Холья Шорс

  • Saccharina latissima в форме салата, так же и в консервированном виде

Выдающиеся виды

Виды Ламинария на Британских островах;

Виды Ламинария по всему миру, список видов на AlgaeBase:[34]

Costaria costata, пятиреберные ламинарии

Другие виды в Ламинарии что можно рассматривать как ламинарию:

Не-ламинариевые виды, которые могут считаться водорослями:

Взаимодействия

Некоторых животных называют в честь ламинарии, потому что они обитают в одном среда обитания как водоросли или потому что они питаются водорослями. К ним относятся:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уильям Миллер, III (13 октября 2011 г.). Ископаемые останки: концепции, проблемы, перспективы: глава 13 »Зоофикос и роль типовых образцов в ихнотаксономии Давиде Оливеро. Эльзевир. С. 224–226. ISBN  978-0-08-047535-6. Получено 1 апреля 2013.
  2. ^ Мигула, В. (1909). Kryptogamen-Flora von Deutschland, Deutsch-Österreich und der Schweiz. Группа II. Algen. 2. Teil. Rhodophyceae, Phaeophyceae, Characeae. Гера: Verlag Friedriech von Zezschwitz. стр. i – iv, 1–382, 122 (41 цв.) pls.
  3. ^ Болтон, Джон Дж. (23 июля 2010 г.). «Биогеография водорослей (Laminariales, Phaeophyceae): глобальный анализ с новыми выводами из последних достижений молекулярной филогенетики». Морские исследования Гельголанда. 64 (4): 263–279. Дои:10.1007 / s10152-010-0211-6.
  4. ^ Музей палеонтологии Калифорнийского университета: эпоха миоцена
  5. ^ а б Томас, Д. 2002. Водоросли. Музей естественной истории, Лондон, стр. 15. ISBN  0-565-09175-1
  6. ^ "Келп" в Оксфордский словарь английского языка (второе издание). Oxford University Press, 1989. Проверено 1 декабря 2006 г.
  7. ^ Нордерхауг, К.М., Кристи, Х. 2009. Выпас морских ежей и возобновление растительности водорослей в северо-восточной части Атлантического океана. Исследования морской биологии 5: 515-528. Эстуарии, прибрежные зоны и шельфовые науки 95: 135-144
  8. ^ Фрич, Ф. Э. (1945). Строение и размножение водорослей, Том 2. Издательство Кембриджского университета. п. 226. ISBN  9780521050425. OCLC  223742770.
  9. ^ Абдулла, М.И., Фредриксен, С., 2004. Производство, дыхание и экссудация растворенных органических веществ водорослями Laminaria hyperborea вдоль западного побережья Норвегии. Журнал Морской биологической ассоциации Великобритании 84: 887.
  10. ^ Ринде, Э., 2009. Документация о морских моделях Naturtyper и DNs Naturbase. Førstegenerasjonsmodeller til kommunenes startpakker для картлегга для морской природы 2007. Отчет NIVA, 32 стр.
  11. ^ Кристи, Х., Йоргенсен, Н.М., Нордерхауг, К.М., Вааге-Нильсен, Э., 2003. Распределение видов и использование среды обитания фауны, связанной с водорослями (Laminaria hyperborea) вдоль норвежского побережья. Журнал Морской биологической ассоциации Великобритании 83, 687-699.
  12. ^ Йоргенсен Н.М., Кристи Х., 2003. Follow me @ radd.michyy and lowk3y.nadine l Суточное, горизонтальное и вертикальное распространение фауны, связанной с водорослями. Hydrobiologia 50, 69-76.
  13. ^ Нордерхауг, К.М., Кристи, Х., Ринде, Э., 2002. Колонизация имитаций водорослей эпифитами и фауной; исследование моделей мобильности. Морская биология 141, 965-973.
  14. ^ Нордерхауг, К.М., Кристи, Х., 2009. Выпас морских ежей и возобновление растительности водорослей в северо-восточной части Атлантического океана. Исследования морской биологии 5, 515-528.
  15. ^ Клоу, Арчибальд; Клоу, Нан Л. (1952). Химическая революция. Паб Ayer Co. стр.65–90. ISBN  978-0-8369-1909-7. OCLC  243798097.
  16. ^ Джонатан Перейра, Фред Б. Килмер, Элементы Materia Medica и терапии, Том 1, 1854 г., стр. 558
  17. ^ Эдвард К. С. Стэнфорд, Вентворт Л. Скотт, «Экономическое применение морских водорослей», 14 февраля 1862 г., журнал Королевского общества искусств, Том 10, № 482, 185–199.
  18. ^ Джон Дж. МакКетта мл. Тейлор и Фрэнсис, Энциклопедия химической обработки и дизайна: Том 27 - Цианистый водород в кетоны диметил (ацетон), 1988, стр. 283
  19. ^ Brownlee, Iain A .; Сил, Крис Дж .; Уилкокс, Мэтью; Деттмар, Питер В .; Пирсон, Джефф П. (2009), Рем, Бернд Х.А. (ред.), «Применение альгинатов в продуктах питания», Альгинаты: биология и применение, Микробиологические монографии, Springer Berlin Heidelberg, стр. 211–228, Дои:10.1007/978-3-540-92679-5_9, ISBN  9783540926795, получено 2019-01-25
  20. ^ Узунович, Алия; Мехмедагич, Аида; Лачевич, Амела; Вранич, Эдина (20 ноября 2004 г.). «Ингредиенты рецептур для зубных паст и жидкостей для полоскания рта». Боснийский журнал фундаментальных медицинских наук. 4 (4): 51–58. Дои:10.17305 / bjbms.2004.3362. ISSN  1840-4812. PMID  15628997.
  21. ^ Рихен, Гвидо; Акилина, Габриэле; Азимонти, Джованна; Бампидис, Василиос; Бастос, Мария де Лурдес; Борис, Жорж; Чессон, Эндрю; Коккончелли, Пьер Сандро; Флаховски, Герхард (2017). «Безопасность и эффективность альгината натрия и калия для домашних животных, других непищевых животных и рыбы». Журнал EFSA. 15 (7): e04945. Дои:10.2903 / j.efsa.2017.4945. ISSN  1831-4732.
  22. ^ Пауэрс, Джон М. Пауэрс. Реставрационные стоматологические материалы Крейга, 12-е издание. РЕЗЮМЕ. Мосби, 022006. стр. 270
  23. ^ Казуко, Эми: Японская кухня, п. 78, Дом Гермеса, 2002, стр. 78. ISBN  0-681-32327-2
  24. ^ Греймс, Никола: Лучшая вегетарианская поваренная книга, Barnes & Noble Книги, 1999, стр. 59. ISBN  0-7607-1740-0
  25. ^ Йод помогает водорослям бороться со свободными радикалами, а также может помочь людям Newswise, проверено 8 июля 2008 г.
  26. ^ "Водоросли - это ответ на молитву Дитера?". Sky News. 22 марта 2010 г. Архивировано с оригинал 25 марта 2010 г.. Получено 23 марта, 2010.
  27. ^ Кристиансен, Райан К. (31 октября 2008 г.). «Британский отчет: используйте водоросли для производства энергии». Biomassmagazine.com. Получено 2013-02-12.
  28. ^ Дж. М. Бамстед, Народное просвещение: эмиграция горцев в Британскую Северную Америку, 1770-1815, 1981
  29. ^ [1] allwords.com определение слова "Келпер",
  30. ^ [2] Dictionary.com определение для "Kelper"
  31. ^ Дейтон, П.К. 1985a. Экология сообществ ламинарии. Ежегодный обзор экологии и систематики 16: 215-245.
  32. ^ Сала, Э., К.Ф. Бурдуреск и М. Хармелин-Вивьен. 1998. Рыбалка, трофические каскады и структура сообществ водорослей: оценка старой, но непроверенной парадигмы. Ойкос 82: 425-439.
  33. ^ Планета, Команда (2012-01-12). «Зеленый глоссарий: ламинарии: другие морские обитатели: планета животных». Animals.howstuffworks.com. Архивировано из оригинал на 2012-10-24. Получено 2013-02-12.
  34. ^ AlgaeBase Laminariales
  35. ^ «Дабберлокс (Alaria esculenta)». Информационная сеть о морской жизни. Получено 1 августа 2019.

дальнейшее чтение

  • Дрюль, Л. 1988. Культурные водоросли съедобные. в Водоросли и вопросы человека. Лемби, К.А. и Вааланд, Дж. Р. (редакторы), 1988.ISBN  0 521 32115 8.
  • Эрландсон, Дж. М., М. Х. Грэхем, Б.Дж. Бурк, Д. Корбетт, Д.А. Эстес и Р. Стенек. 2007. Гипотеза Шоссе Келп: морская экология, теория прибрежной миграции и заселение Америки. Журнал островной и прибрежной археологии 2: 161-174.

внешняя ссылка