Kā jūras aļģes veic fotosintēzi?

"Jūras aļģes" faktiski ir nepareizs nosaukums, jo vārds "nezāle" nozīmē, ka tas ir augs. Tomēr, tā kā tajā trūkst visiem augiem raksturīgas asinsvadu sistēmas, jūras aļģes faktiski tiek uzskatītas par aļģu formu. Jūras aļģes var sadalīt trīs lielās grupās: zaļās, brūnās un sarkanās aļģes, kuras visas fotosintēzi veic atšķirīgi.

Tuvāk asinsvadu augiem nekā jebkura cita veida jūras aļģes, zaļās aļģes iegūst krāsu no hlorofila pigmentiem, galvenokārt hlorofila a un b. Abi hlorofila veidi absorbē lielākoties īsākus, sarkanus gaismas viļņu garumus, kuriem grūts laiks iekļūst dziļākos ūdeņos. Tāpēc zaļās aļģes galvenokārt atrodas seklā ūdenī, un tikai 10% šo organismu dzīvo jūras vidē. Šāda veida aļģes var būt vienšūnas vai daudzšūnas. Tāpat kā asinsvadu augi, arī zaļo aļģu šūnās ir hloroplasti, kas veic fotosintēzi. Interesanti, ka ir zināms, ka noteikta jūras gliemežu suga, ko sauc par Alēziju, zog šos hloroplastus un izmanto tos saviem mērķiem.

Zaļās aļģes var darboties līdzīgi asinsvadu augiem, taču brūnās aļģes, iespējams, ir vislabāk pazīstamas ar izskatu, kas visvairāk atgādina asinsvadu augus. Šīs daudzšūnu aļģes ir atbildīgas par brūnaļģu mežiem, kas nodrošina pārtiku un pajumti neskaitāmiem jūras organismiem. Lai arī brūnās aļģēs patiešām ir hlorofils, tās pārsvarā satur fotosintētisko pigmentu fukoksantīnu, kas atstaro dzelteno gaismu. Fukoksantīns tiek uzskatīts par papildu pigmentu, kas absorbē saules gaismu, pēc tam šo enerģiju nodod hlorofilam apstrādei.

Sarkanās aļģes, iespējams, ir vismazāk līdzīgas asinsvadu augiem, taču šie organismi veido lielāko daļu jūras aļģu sugu. Lai gan šie organismi satur hlorofilu, unikālo krāsu tie iegūst no abiem papildpigmentiem: zilgana fikocianīna un sarkanīgi fikoeritrīna. Šie pigmenti absorbē garākus, zilganus gaismas viļņu garumus, un tas ļauj tiem augt dziļos ūdeņos, kur var iekļūt garāki gaismas viļņu garumi. Šīs aļģes var augt arī seklākos plūdmaiņu ūdeņos, un, ja tās pāraug masīvā aļģu ziedā, tās ir pazīstamas ar to, ka tās izraisa nāvējošu parādību, kas pazīstama kā sarkanā plūdmaiņa.

Lai gan sarkanā plūdmaiņa var postoši ietekmēt piekrastes industriju, jūras aļģes lielākoties ir izdevīgas sabiedrībai. Daudzas aļģu sugas tiek novāktas kā pārtikas produkti, tostarp jūras salāti (zaļās aļģes) un nori (sarkanās aļģes). Daudzas brūno aļģu sugas izmanto kā pārtikas piedevas, kosmētiku vai mēslojumu sauszemes augiem. Zinātnieki pašlaik pēta sarkanajās aļģēs atrastos pigmentus, lai tos izmantotu kā ķīmiskos marķējumus. Savienojot tos ar antivielām, šīs atzīmes var izmantot, lai identificētu vēža šūnas.