Морские травы цветут растения (покрытосеменные), которые растут в морской среде. Существует около 60 видов полностью морских морских водорослей, которые принадлежат к четырем семействам (Posidoniaceae, Zosteraceae, Hydrocharitaceae и Cymodoceaceae ), все в порядке Alismatales (в классе однодольных ). Морские травы произошли от наземных растений, которые заселили океан 70–100 миллионов лет назад.
Название водорослей происходит от многих видов с длинными и узкими листьями, которые растут корневищем протяженность и часто распространяется по большим «лугам », напоминающим луга; многие виды внешне напоминают наземные травы семейства Poaceae.
Как и все автотрофные растения, морские травы фотосинтезируют в затопленной фотической зоне, и большинство из них встречается в неглубоких и защищенных прибрежных водах, закрепленных на песчаном или иловом дне. Большинство видов подвергаются подводному опылению и завершают свой жизненный цикл под водой.
Грядки морских водорослей / луга могут быть моновидовыми (состоящими из одного вида) или смешанными. В умеренных областях обычно преобладает один или несколько видов (например, угря Zostera marina в Северной Атлантике), тогда как тропические слои обычно более разнообразны, с до тринадцати видов, зарегистрированных на Филиппинах.
зарослей морских водорослей, которые представляют собой разнообразные и продуктивные экосистемы, и могут служить приютом для сотен связанных видов из всех типов, например молодые и взрослые рыбы, эпифитные и свободноживущие макроводоросли и микроводоросли, моллюски, щетинистые черви и нематоды. Первоначально считалось, что немногие виды питаются непосредственно водорослями листьями (отчасти из-за их низкого содержания питательных веществ), но научные обзоры и улучшенные методы работы показали, что морские водоросли травоядные являются важным звеном в пищевая цепь, кормление сотен видов, в том числе зеленых черепах, дюгоней, ламантинов, рыб, гусей, лебеди, морские ежи и крабы. Некоторые виды рыб, которые посещают водоросли / кормятся на них, выращивают своих детенышей в прилегающих мангровых зарослях или коралловых рифах.
Морские травы улавливают ил и замедляют движение воды, вызывая оседание взвешенных отложений. Улавливание отложений приносит пользу кораллам, уменьшая количество наносов, улучшая фотосинтез как кораллов, так и морских водорослей.
Семья | Изображение | Род | Описание |
---|---|---|---|
Zosteraceae | Семейство Zosteraceae, также известное как семейство морских водорослей, включает два рода, включающих 14 морских видов. Встречается в умеренных и субтропических прибрежных водах, с наибольшим разнообразием в Корее и Японии.. Итого по видам: | ||
![]() | Phyllospadix | 6 видов | |
![]() | Zostera | 16 видов | |
Hydrocharitaceae | Семейство Hydrocharitaceae, также известное как ленточные травы, включая канадские водоросли и лягушонок. Семейство включает как пресные, так и морские водные виды, хотя из семнадцати признанных в настоящее время видов только три являются морскими. Они встречаются по всему миру в самых разных средах обитания, но в основном тропические.. Итого по видам: | ||
![]() | Enhalus | 1 вид | |
![]() | Halophila | 19 видов | |
![]() | Thalassia | 2 вида | |
Posidoniaceae | Семейство Posidoniaceae содержит один род с двумя-девятью морскими видами, обитающими в морях южного побережья и вокруг него Австралия.. Всего видов: от 2 до 9 | ||
![]() | Posidonia | от 2 до 9 видов | |
Cymodoceaceae | Семейство Cymodoceaceae, также известное как ламантин-трава, включает только морские виды. Некоторые систематики не признают это семейство.. Итого по видам: | ||
![]() | Amphibolis | 2 вида | |
Cymodocea | 4 вида | ||
![]() | Halodule | 6 видов | |
![]() | Syringodium | 2 вида | |
![]() | Thalassodendron | 3 вида | |
Всего видов: |
Наземные растения произошли, возможно, еще 850 миллионов лет назад из группы зеленых водорослей. Затем морские травы произошли от наземных растений, которые мигрировали обратно в океан. Примерно 70-100 миллионов лет назад три независимых линии морских водорослей (Hydrocharitaceae, Cymodoceaceae complex и Zosteraceae) произошли от одной линии однодольных цветковых растений.
Другие растения, которые колонизировали море, такое как солончаки растения, мангровые заросли и морские водоросли, имеют более разнообразные эволюционные линии. Несмотря на низкое видовое разнообразие, морские травы смогли колонизировать континентальные шельфы всех континентов, кроме Антарктиды.
Концепция холобионта, которая подчеркивает важность и взаимодействие микробного хозяина со связанными микроорганизмами и вирусами и описывает их функционирование как единую биологическую единицу, была исследована и обсуждена для многих модельных систем, хотя является существенной критикой концепции, которая определяет различные симбиозы хозяина и микроба как единую биологическую единицу. Концепции холобионта и гологенома эволюционировали со времени первоначального определения, и нет сомнений в том, что симбиотические микроорганизмы имеют решающее значение для биологии и экологии хозяина, обеспечивая витамины, энергию и неорганические или органические питательные вещества, участвуя в защитных механизмах или управляя им. эволюция хозяина. Хотя большая часть работ по взаимодействию хозяев и микробов была сосредоточена на системах животных, таких как кораллы, губки или люди, существует значительный объем литературы по холобионтам растений. Связанные с растениями микробные сообщества влияют как на ключевые компоненты приспособленности растений, так и на рост и выживание, и определяются доступностью питательных веществ и защитными механизмами растений. Было описано несколько мест обитания микробов, связанных с растениями, включая ризоплану (поверхность корневой ткани), ризосферу (периферию корней), эндосферу (внутри растительной ткани) и филлосфера (общая площадь надземной поверхности).
Несмотря на то, что водоросли часто упускаются из виду, они обеспечивают количество экосистемных услуг. Морские травы считаются инженерами экосистем. Это означает, что растения изменяют экосистему вокруг себя. Это регулирование происходит как в физической, так и в химической форме. Многие виды морских водорослей образуют обширную подземную сеть корней и корневища, которая стабилизирует отложения и снижает береговую эрозию. Эта система также помогает насыщать отложения кислородом, обеспечивая благоприятную среду для обитающих в отложениях организмов. Морские травы также улучшают качество воды за счет стабилизации тяжелых металлов, загрязняющих веществ и избыточных питательных веществ. Длинные лезвия водорослей замедляют движение воды, что снижает энергию волн и обеспечивает дополнительную защиту от береговой эрозии и штормовых нагонов. Кроме того, поскольку морские травы являются подводными растениями, они производят значительное количество кислорода, который насыщает водную толщу кислородом. На эти луга приходится более 10% всех запасов углерода в океане. На гектар в нем содержится вдвое больше углекислого газа, чем в тропических лесах, и он может улавливать около 27,4 миллионов тонн CO 2 ежегодно. Хранение углерода является важной экосистемной услугой, поскольку мы вступаем в период повышенного уровня углерода в атмосфере. Однако некоторые модели изменения климата предполагают, что некоторые водоросли вымрут - ожидается, что Posidonia oceanica вымрет или почти вымрет к 2050 году.
Луга морских водорослей также обеспечивают физическую среду обитания в районах, где в противном случае вообще ничего не было бы. растительность. Из-за этой трехмерной структуры в водной толще многие виды занимают места обитания морских водорослей для укрытия и кормления. По оценкам, 17 видов рыб коралловых рифов проводят всю свою молодую стадию жизни исключительно на равнинах с водорослями. Эти места обитания также служат рассадником коммерчески и рекреационно ценных видов рыбного промысла, в том числе морского окуня (Mycteroperca microlepis ), красного барашка, снука и многих других. Некоторые виды рыб используют луга из морских водорослей и используют различные стадии жизненного цикла. В недавней публикации д-р Росс Бацек и его коллеги обнаружили, что две популярные плоские рыбы, обыкновенная снук и пятнистая морская форель, обеспечивают необходимую среду обитания для кормления во время воспроизводства. Половое размножение чрезвычайно затратно с точки зрения энергии, чтобы его завершить за счет накопленной энергии; поэтому для полного воспроизводства им требуются луга морских водорослей в непосредственной близости. Кроме того, многие коммерчески важные беспозвоночные также обитают в местах обитания морских водорослей, включая морских гребешков (Argopecten irradians ), подковообразных крабов и креветок. Харизматичную фауну можно увидеть и в местах обитания морских водорослей. Эти виды включают вест-индских ламантинов, зеленых морских черепах и различные виды акул. Большое разнообразие морских организмов, которые можно найти в местообитаниях водорослей, делает их туристической достопримечательностью и значительным источником дохода для многих прибрежных стран вдоль Мексиканского залива и в Карибском бассейне.
Исторически морская трава собиралась как удобрение для песчаной почвы. Это было важным использованием в лагуне Авейру, Португалии, где собранные растения были известны как moliço.
. В начале 20-го века во Франции и в в меньшей степени, Нормандские острова, сушеные морские травы использовались в качестве наполнителя матраса (paillasse) - такие матрасы пользовались большим спросом у французских войск во время Первой мировой войны. Его также использовали для перевязок и других целей.
В феврале 2017 года исследователи обнаружили, что луга из морских водорослей могут выводить из морской воды различные патогены. На небольших островах без очистных сооружений в центральной Индонезии уровни патогенных морских бактерий, таких как Enterococcus, которые поражают людей, рыб и беспозвоночных, снизились на 50 процентов при наличии лугов с водорослями., по сравнению с парными участками без водорослей, хотя это может быть вредным для их выживания.
Природные нарушения, такие как выпас, штормы, обледенение и иссушение являются неотъемлемой частью динамики морских водорослей экосистемы. Морские травы обладают высокой степенью фенотипической пластичности, быстро приспосабливаясь к изменяющимся условиям окружающей среды.
Морская трава находится в упадке: за последние десятилетия было потеряно около 30 000 км (12 000 квадратных миль). Основная причина - человеческое беспокойство, в первую очередь эвтрофикация, механическое разрушение среды обитания и перелов. Чрезмерное поступление питательных веществ (азот, фосфор ) напрямую токсично для морских трав, но, что наиболее важно, оно стимулирует рост эпифитных и свободно плавающих макро - и микро - водоросли. Это ослабляет солнечный свет, уменьшая фотосинтез, который питает водоросли, и результаты первичной продукции.
Разлагающиеся листья водорослей и водоросли служат топливом, увеличивая цветение водорослей, что приводит к положительной обратной связи. Это может вызвать полное изменение режима от водорослей к преобладанию водорослей. Накапливающиеся данные также свидетельствуют о том, что чрезмерный вылов главных хищников (крупных хищных рыб) может косвенно увеличить рост водорослей за счет снижения контроля за выпасом, осуществляемого мезогрейзерами, такими как ракообразные и брюхоногие моллюски через трофический каскад.
цветение макроводорослей вызывают сокращение и уничтожение морских водорослей. Известные как вредные виды, макроводоросли растут в нитевидных и пластинчатых формах и образуют толстые неприкрепленные коврики над водорослями, появляясь в виде эпифитов на листьях водорослей. Эвтрофикация приводит к образованию цветков, вызывая ослабление света в водной толще, что в конечном итоге приводит к бескислородным условиям для морских водорослей и организмов, живущих в / вокруг растения (а). В дополнение к прямой блокировке света для растений, бентосные макроводоросли имеют низкое содержание углерода / азота, что приводит к их разложению, стимулирующему бактериальную активность, что приводит к повторному суспендированию осадка, увеличению мутности воды и дальнейшему ослаблению света.
Когда люди водят моторные лодки по мелководным участкам водорослей, иногда лопасти гребного винта могут повредить водоросли.
Наиболее часто используемые методы защиты и восстановления лугов морских водорослей включают в себя сокращение загрязнения, охраняемые морские территории и восстановление с использованием морских водорослей пересадку. Водоросли не считаются устойчивыми к воздействиям будущих изменений окружающей среды.
В различных местах сообщества пытаются восстановить заросли водорослей, утраченные в результате деятельности человека, в том числе в штатах США. Вирджинии, Флориды и Гавайев, а также Соединенного Королевства. Было показано, что такое реинтродукция улучшает экосистемные услуги.
По состоянию на 2019 год Исследовательский центр прибрежных морских экосистем Центрального университета Квинсленда выращивал водоросли в течение шести лет и производил семена водорослей. Они прошли испытания методов проращивания и посева.