1

Sanna Autio

www.lsvsy.fi

Kasviplanktonlajiston tunnistus

Pyhäjärvi-instituutti 24.8.2011

2

Esityksen sisältö:

o Yleistä tietoa levistä• mitä levät ovat• levien ekologiaa

o Systematiikka• tärkeimmät luokat, lahkot• tunnistaminen• lajiesimerkkejä

2

3

Tietoa levistä

Eliökunnan jako

4

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

Tietoa levistä

3

5

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

Tietoa levistä

6

o Kasviplankton on vesistöjen tärkein perustuottajaryhmäo Suurissa ja syvissä järvissä kasviplanktonin perustuotanto on

moninkertainen suurkasvien ja päällyslevästön tuotantoon nähdeno 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 parasiitito Yhteisörakenne muuttuu käytännössä jatkuvasti olosuhteiden

muuttuessa vesistössäo Erilaisissa vesissä lajistolla on kuitenkin omat erityispiirteensä

(esim. karu-rehevä, kirkkaat-ruskeat vedet)

Tietoa levistä

4

7

o Vuorokautinen/ vuodenaikainen vaihtelu

o Keväällä suurimman biomassan muodostavat pii- japanssarilevät, paikoin myös kultalevät.

o Kevätkukinnan jälkeen vesi kirkastuu, sillä planktonlevien määräpysyy vähäisenä alkukesän ajan kevätkukinnan käytettyä vedessäolevat ravinteet loppuun.

o Sinilevien runsastuminen ajoittuu lähes poikkeuksetta heinä -elokuuhun, kun vedet ovat yleensä jo lämpimiä.

Tietoa levistä

8

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 lämpöävielä tarpeeksi

5

9

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 rakennelukumäärä, pituus

• solurakenteen erityispiirteetesim. värihiukkaset, silmätäplä, tärkkelysjyväset

Systematiikka

10

Systematiikka

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

6

11

Systematiikka

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)

12

Systematiikka

•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

7

13

Systematiikka

o Chroococcales lahko• yksisoluisia sinileviä, solut ± pallomaisia• esiintyvät yhdyskuntina, yhdyskunnat

eivät kuitenkaan koskaan rihmamaisia• soluissa voi olla kaasurakkuloita• solut voivat olla limasäikeiden päässä

Snowella litoralis Woronichinia naegelianaMicrocystis aeruginosa

14

Systematiikka

o Oscillatoriales lahko• monisoluisia, rihmamaisia• rihmat tasapaksuja• rihma voi olla kiinteän tupen sisällä• esiintyvät yksittäisinä rihmoina• ei erilaistuneita soluja

Planktothrix agardhiiOscillatoria sp.

8

15

Systematiikka

o Nostocales lahko• monisoluisia, rihmamaisia• rihmat suoria tai kierteisiä• rihmat yksittäin, vyyhtimäisinä kasaumina tai kimppuina• erilaistuneita soluja

heterosyytit sitovat veteen liuennutta molekulaarista typpeäakineetit (kestosolut) pitkäkestoisia, auttavat ”talvehtimisessa”

Anabaena lemmermanniiNodularia spumigenaAphanizomenon flos-aguae

16

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

Systematiikka

Cryptomonas sp.Plagioselmis prolonga Katablepharis remigera

9

17

Systematiikka

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”

Dinophysis acuminata Ceratium hirundinellaHeterocapsa triquetraPeridiniella catenata

18

Kuvat: Daniel Eriksson

Kuvat: M/S Heralden

10

19

Systematiikka

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

Mallomonas caudataDinobryon sp.Synura sp.Pseudopedinella sp.

20

Systematiikka

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 Chaetoceros wighamii Coscinodiscus graniiFragillariacrotonensis

11

21

Systematiikka

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

22

Systematiikka

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.

12

23

Euglena sanguinea

24

Systematiikka

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 Ulotrichalesmonisoluisiahaarautumattoman rihmamaisia

siimattomatliikkumattomat

siimallisetaktiivisesti liikkuvat

siimalliset tai siimattomatliikkumattomat

13

25

Kiitos!

Kasviplanktonopas: http://www.jyu.fi/bio/kasviplankton/uusin/index.php

Itämerilajistoa: http://www.io-warnemuende.de/gallery-of-baltic-microalgae.html