Polární biologie rostlin
2. přednáška – Řasy a sinice v polárních ekosystémech
Význam řas a sinic v ekosystému
• Primární producenti, klíčová role
zejména v prostředí, kde jiní
producenti nepřežijí
• Sinice navíc dodávají do systému
dusík
• Mohou tvořit značnou biomasu
• Potrava pro drobné bezobratlé
• Podílejí se na vzniku půdy
http://www.alaska-in-pictures.com/algae-growth-2478-pictures.htm
Význam polárních řas a sinic ve
vědeckém výzkumu
• Výzkum adaptací na
extrémní prostředí
• Výzkum speciace, šíření a
mezidruhových vztahů
• Model života na jiných
vesmírných tělesech
(Mars, Europa)
• Ochranné látky a enzymy
využitelné pro různé účely
Místa výskytu řas a sinic v polárních
krajích
• Moře (spodní strana ker, volně
v planktonu, makrofytní druhy na dně)
• Sladké vody tekoucí, stojaté, dočasné i
zamrzlé
• Na povrchu půdy
• Na skalách
• Uvnitř kamenů
• V ledovcích a to zejména v kryokonitech
• Ve sněhu © Ali Massey
Moře
• Polární moře jsou bohatá na živiny a
tudíž velmi produktivní díky vyvěrání
hlubinné oceánské vody
• Stabilní prostředí – některé řasy
nepřežijí oteplení ani o 5°C
D.N.Thomas a kol., Biology of Polar Regions
Moře
• Více než polovina produkce polárních moří se
odehrává na spodní straně ledu (společenstvo
tvořeno zejména rozsivkami)
© Jørgen Berge
© Uwe Kils
http://www.arctic.noaa.gov/essay_krembsdeming.html
Mořský plankton a bentos
© Udo Schiling
Polynie – místa bez ledu v polárních
mořích (teplé proudy, vítr)
http://www.adventure-journal.com/2011/07/some-critters-win-some-lose-as-polar-food-webs-undergo-radical-change/
Jezera
• Různého původu (karová, morénová, pobřežní, tektonická…) – původ a stáří má vliv na
biotu
• I v zimě obsahují kapalnou vodu, zato v létě nemusejí rozmrznout
• Místy i velmi bohaté společenstvo
řas, sinic a dalších organismů
Dulánek, Ostrov Jamese Rosse
Cyanothece ohtani
Nostoc sp.
Hantzschia sp.
Nodularia quadrata
© M. Barták
© K. Trnková
Zygnema sp. a želvuška
© K. Skácelová
© K. Skácelová
Mělké mokřady, drobné vodní toky
• Nestabilní prostředí – přes léto mohou vyschnout, v
zimě promrznout, podléhají vodní a větrné erozi
• Sinice přežívají nepříznivé období obalené ve slizu,
řasy přežívají ve formě tlustostěnných cyst
Kopečková tundra, Svalbard
© K. Trnková
Mělké mokřady a vodní toky, Svalbard
Hydrurus sp.
Zygnema sp.
Meridion sp.
Cymbella sp.
Rivularia sp.
Foto: ALGO2013/CPE PrF JU
Půdní krusty
• Společenstvo sinic, zejména vláknitých, řas, hub,
bakterií a lišejníků
• Často několik vrstev s různým druhovým složením a
funkcí
• Vytváří základ půdy v polárních oblastech, ovlivňují
vodní režim, obohacují substrát dusíkem
Půdní krusty
• Lišejníky Prasiola sp.
© K. Trnková
Sharp Valley, Ostrov Jamese Rosse
© K. Trnková
Smáčené skalní stěny
• Řasy a sinice odolné vůči mrazu a vyschnutí
Endolitické řasy, sinice a lišejníky
• Společenstvo řas, sinic, hub
a lišejníků uvnitř kamenů
(ochrana před mrazem,
vyschnutím a zářením)
• Velmi pomalý růst
• Chasmoendoliti – žijí v
trhlinách v kameni
• Euendoliti – žíjí uvnitř
kamenů v prostorech, které si
sami vytvořili, podílejí se na
zvětrávání
© Keith Cowing
Kryokonity
• Shluky tmavého materiálu naváté
na ledovec
• Díky akumulaci světelné energie
protávají do povrchu ledovce
• Mohou vydržet i více let
© K. Trnková
Kryokonity
Sněžné řasy
• V létě žijí na povrchu sněhu a
do hloubky 25 cm pod ním
• Střídání pohyblivých a
nepohyblivých stádií
• Při ozáření tvoří červené
pigmenty, zejména astaxantin –
ochrana před UV zářením, mění
světelnou energii na teplo
• Potrava pro drobné bezobratlé
• Clamydomonas nivalis,
Chloromonas nivalis
Sněžné řasy
Další biotopy
© K. Trnková
© Shuzo Shikano
Děkuji za pozornost