Laminaria nigripes
| Laminaria nigripes | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | Chromista |
| Gromada: | Gyrista |
| podtyp: | ochrofitina |
| Klasa: | Phaeophyceae |
| Zamówienie: | Laminariale |
| Rodzina: | Laminariaceae |
| Rodzaj: | Laminaria |
| Gatunek: |
L. nigripes
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Laminaria nigripes J.Agardh, 1868
|
|
Laminaria nigripes to gatunek wodorostów występujący na północnym Atlantyku i północnym Pacyfiku w wodach arktycznych i subarktycznych, w tym na wyspie Vancouver, Haida Gawaii, Grenlandii, Islandii, Norwegii, Downeast Maine i Zatoce Fundy. Gatunek można znaleźć wyłącznie w Arktyce, ale częsta błędna identyfikacja próbek doprowadziła do spekulacji i debaty na temat tego, czy rzeczywisty zasięg jest subarktyczny, czy arktyczny. Gatunek ten jest często mylony z Laminaria digitata i Laminaria hyperborea i jest zagrożony zmianami klimatycznymi.
Filogonia
Laminaria nigripes to gatunek należący do rodzaju Laminaria. Rodzaj Laminaria należy do rodziny Laminariaceae , która jest jedną z ośmiu rodzin rzędu Laminariales. Klasa Phaeophyceae obejmuje rząd Laminariales. Phaeophyceae to algi brunatne powszechnie nazywane wodorostami. Laminaria nigripes została po raz pierwszy opisana w 1868 roku pod nazwą Saccharina nigripes przez Jacoba Agardha na Spitsbergenie w Norwegii.
Sacharyna
Niedawny wgląd w genetykę molekularną skłonił niektórych badaczy do zasugerowania, że gatunek genetyczny znany jako Laminaria nigripes powinien należeć do rodzaju Saccharina . W szczególności proponuje się odrodzenie rodzaju Saccharina Stackhouse z 1809 roku. Odrodzony Saccharina Stackhouse obejmowałby rodzaje Hedophyllum i Kjellmaniella, gatunek Cymathaere japonica i niektóre gatunki z Laminaria. Wraz z ponownym założeniem Saccharina Stackhouse, nazwa Laminaria nigripes zostałaby zmieniona na Saccharina nigripes .
Hedophyllum
Dodatkowe badania filogenetyczne i genetyki molekularnej dodały możliwość, że rodzaj Saccharina jest w rzeczywistości kladem zawierającym rodzaje Anthrothamnus, Hedophyllum, Kjellmaniella i Saccharina. Zgodnie z tym modelem filogenetycznym, Laminaria nigripes należałaby do przywróconego rodzaju Hedophyllum 1901 Setchell jako Hedophyllum nigripes . Częściowym uzasadnieniem proponowanej zmiany jest połączenie Laminaria nigripes i jej najbliższego znanego krewnego, Saccharina subsessilis , razem na drzewie filogenetycznym. Saccharina subessilis stanie się Hedophyllum subsessilis i być gatunkiem lektotypowym dla Laminaria nigripes . Oprócz H. nigripes i H. subsessilis rodzaj Hedophyllum obejmowałby gatunki H. bongardiana , H. dentigera , H. druehlii i H. sessilis . Gatunki z rodzaju Hedophyllum mają elastyczne trzony i nie mają kawitacji w tkankach, prawdziwych rozgałęzień i rozszczepionych rozgałęzień.
Błędna identyfikacja
Ponieważ palczaste ostrze Laminaria nigripes jest podobne do ostrza Laminaria digitata , próbki Laminaria nigripes są często błędnie identyfikowane jako Laminaria digitata w prowincjach morskich Kanady i północno-zachodniego Atlantyku, co przyczyniło się do mniejszej liczby doniesień o Laminaria nigripes w tym regionie. Dodatkowo Laminaria nigripes jest często mylona z Laminaria hyperborea w Europie. Oprócz podobnej morfologii ostrzy, trudności z prawidłową identyfikacją próbki za pomocą przewodów śluzowych spowodowały dalsze zamieszanie. Ponieważ istnieje zamieszanie wokół identyfikacji Laminaria nigripes i podobnych gatunków, gatunek genetyczny Laminaria nigripes był określany wieloma nazwami, w tym Saccharina nigripes, Hedophyllum nigripes, Saccharina groelandica i Laminaria bongardiana.
Morfologia
Ostrza
Laminaria nigripes ma dwa główne fenotypy, jeden z prostym ostrzem i jeden z ostrzem palcowym. Oba te fenotypy są tym samym gatunkiem genetycznym. Fenotypy z palcowymi ostrzami są bardziej powszechne i mogą wyglądać morfologicznie podobnie do Laminaria digitata, podczas gdy fenotyp z prostymi ostrzami, który jest znacznie rzadszy, wydaje się morfologicznie podobny do Saccharina latissima. Obecność tych fenotypów różni się między północno-wschodnim Pacyfikiem a północno-zachodnim Atlantykiem, przy czym fenotyp o prostych ostrzach jest wyższy na Pacyfiku niż na Atlantyku. Ze względu na obecność wielu fenotypów, Laminaria nigripes wiadomo, że ma plastyczność fenotypową. W młodości Laminaria nigripes ma trzon i wypukłe ostrza. W miarę dojrzewania osobnika trzon może zostać utracony, ale może pozostać, a ostrza często stają się gładkie i sercowate z ranami szarpanymi. Ponieważ ostrza Laminaria nigripes są podatne na rozdarcie przez czynniki środowiskowe, ostrza można podzielić na wiele segmentów, ale ostrza nie mają rozszczepionych rozgałęzień ani prawdziwych rozgałęzień.
Kanały śluzowe
Obecność przewodów śluzowych różni się w zależności od gatunku wodorostów i była wykorzystywana w procesie identyfikacji, ale przewody pseudośluzowe mogą powstawać w wyniku infekcji i utrudniać proces identyfikacji. Laminaria nigripes może mieć przewody śluzowe na trzonie lub blaszkach, a obecność przewodów śluzowych w korze trzonu dla przekroju poprzecznego próbki może być wykorzystana do identyfikacji osobników Laminaria nigripes pod mikroskopem. Jednak przewody śluzowe Laminaria nigripes mogą ulec zakażeniu i wyglądać jak przewody pseudośluzowe, a występowanie przewodów śluzowych jest mniej prawdopodobne u osobników z bardziej północnych, zimniejszych wód.
Siedlisko i dystrybucja
Laminaria nigripes występuje na północnym Atlantyku i północnym Pacyfiku, w wodach arktycznych, subarktycznych i zimnych wodach umiarkowanych. Zasięg Laminaria nigripes różni się równoleżnikowo między Pacyfikiem a Atlantykiem, z zapisami gatunków w wodach wokół południowego krańca Kolumbii Brytyjskiej i bardziej północnego rozmieszczenia na Atlantyku. Na północno-zachodnim Atlantyku Laminaria nigripes nie występuje w atlantyckiej Nowej Szkocji, Northumberland Strait of New Brunswick, Southern Maine, Massachusetts i Rhode Island. Ponadto niektórzy badacze twierdzą, że Laminaria nigripes występuje w wodach subarktycznych, ale nie w wodach arktycznych. Laminaria nigripes jest rejestrowana w Europie oprócz północno-zachodniego Atlantyku. Istnieją pewne dowody na to, że Laminaria nigripes odgrywa ważną rolę ekologiczną w Zatoce Fundy, ale naukowcy ostrzegają, że należy przeprowadzić więcej badań, zanim rozmieszczenie Laminaria nigripes w Atlantyku w Kanadzie będzie jasne. Laminaria nigripes występuje również u wybrzeży Grenlandii wraz z Saccharina latissima , Laminaria solidungula , Alaria esculenta , Agarum clathratum , Saccharina dermatodea i Saccharina logicruris . W Morzu Karskim obserwuje się Laminaria nigripes z Saccharina latissima , Laminaria solidungula , Alaria elliptica i Alaria oblonga .
Na północnym Pacyfiku występuje więcej endemicznych gatunków wodorostów niż na północnym Atlantyku i uważa się, że to tam zaczęły się całe wodorosty. Klad Saccharina prawdopodobnie rozpoczął się na północno-zachodnim Pacyfiku, zanim przeniósł się na północno-wschodni Pacyfik, a później do Atlantyku przez przejście przez Arktykę. W kredy do plejstocenu ruchy płyt tektonicznych i okresy zlodowacenia nieustannie zmieniały drogi morskie do iz Arktyki. Doprowadziło to do szeregu różnych wymian biotycznych między Arktyką a innymi basenami oceanicznymi, co zaowocowało rozprzestrzenianiem się gatunków w basenach oceanicznych i tworzeniem nowych gatunków.
W swoim zasięgu Laminaria nigripes najczęściej występuje w obszarach skalistej strefy międzypływowej o umiarkowanym i wysokim działaniu fal. Laminaria nigripes musi radzić sobie i dostosowywać się do pokrywy lodowej, niskich temperatur i wyjątkowych warunków oświetleniowych. Ścieranie, słabe oświetlenie, niskie zasolenie i niskie temperatury są powszechne na obszarach takich jak te, które mogą pokrywać lód przez część lub cały rok. Pokrywa lodowa nie jest statyczna i podczas ruchu powoduje otarcia wodorostów. Pokrywa lodowa ogranicza również światło dostępne dla organizmów znajdujących się pod nią poprzez odbijanie światła, a niska dostępność światła wpływa na aktywność fotosyntezy. Przy pokrywie lodowej i dużej szerokości geograficznej tych obszarów istnieje szeroki zakres ilości światła dostępnego w określonych porach dla organizmów fotosyntetycznych, a wraz z rozpadem pokrywy lodowej następuje szybki wzrost dostępnego światła. Powoduje to ograniczony sezon dla Rośnie Laminaria nigripes . Laminaria nigripes może wykorzystywać zimną wodę tych obszarów do rozmnażania się poprzez rozprzestrzenianie zarodników i wspomagania wczesnego rozwoju. Ponieważ Laminaria nigripes preferuje obszary o umiarkowanym lub wysokim działaniu fal, dzieli tę przestrzeń z Laminaria digitata w Zatoce Fundy.
Zmiany rozmieszczenia w odpowiedzi na zmiany klimatu
Przewiduje się, że zmiany temperatury morza, zasolenia, składu ekosystemu i pokrywy lodowej w skali globalnej wpłyną na rozmieszczenie gatunków wodorostów. W miejscu badań obecność Laminaria nigripes zmniejszyła się w tym samym czasie, gdy wzrosła temperatura powierzchni morza na tym obszarze, a spadku nie można przypisać silnym sztormom, zwiększonej konkurencji ani zmianom zasolenia. Kiedy temperatura powierzchni morza powróciła do bardziej typowego poziomu, Laminaria nigripes nie wyzdrowiała. Na wodorosty ogólnie wpływa podwyższona temperatura wody, ponieważ zakłóca to ich rozmnażanie i rozwój, co może być przyczyną Laminaria nigripes zmniejszyła się w okresie wzrostu temperatury powierzchni morza. Na pewnych etapach życia Laminaria nigripes ma górną granicę tolerancji temperatury podobną do arktycznych gatunków wodorostów, a Laminaria nigripes może mieć trudności, jeśli jest wrażliwa na temperaturę i jeśli temperatura wzrasta.