Саргассум — род бурых макроводорослей ( морских водорослей ) отряда Fucales класса Phaeophyceae . [1] Многочисленные виды распространены в умеренных и тропических океанах мира, где они обычно обитают на мелководье и коралловых рифах, и этот род широко известен своими планктонными (свободно плавающими) видами. Большинство видов класса Phaeophyceae представляют собой преимущественно холодноводные организмы, которым выгоден подъем питательных веществ, но род Sargassum, по-видимому, является исключением. [2] Любое количество обычно бентосных видов может вести планктонное , часто пелагическое существование после того, как их удалили с рифов во время ненастной погоды. Два вида ( S. natans и S. fluitans ) стали голпелагическими — размножаются вегетативно и никогда не прикрепляются к морскому дну в течение своего жизненного цикла. Саргассово море вАтлантическом океане было названо в честь водорослей, поскольку в нем обитает большое количество саргассума . [3]
Размер ежегодного цветения в Атлантике увеличился более чем в сто раз, начиная с 2011 года, в результате таких факторов, как увеличение стока удобрений в крупных реках, таких как Амазонка и Конго .
Саргассум был назван португальскими мореплавателями, нашедшими его в Саргассовом море . Они назвали его в честь каменной розы шерстистой ( Halimium lasianthum ), которая росла у них дома в колодцах с водой, [ нужна цитата ] и которая по-португальски называлась sargaço ( португальское произношение: [sɐɾˈɣasu] ) [4] — от латинского salicastrum .
Флорида -Кис и материковая часть Южной Флориды хорошо известны высоким уровнем саргассума , покрывающего их берега. Саргассум или заливник наблюдал Колумб . Хотя водоросли приобрели легендарную репутацию, покрывая всю Саргассово море и делая невозможным судоходство, [5] с тех пор было обнаружено, что они встречаются только в дрейфах. [6]
Виды саргассума выращивают и очищают для использования в качестве лекарственного средства. Многие китайские травники прописывают порошкообразный саргассум — либо вида S. pallidum , либо, реже, хидзики , S. fusiforme — в дозах 0,5 грамма растворяют в теплой воде и пьют как чай. Это называется海藻; хоицзо в традиционной китайской медицине , где его используют для устранения «тепловой мокроты». [7]
Саргассум ( F. Sargassaceae ) — важная морская водоросль, широко распространенная в тропических и субтропических регионах. Различные виды саргассума находят народное применение в питании человека и считаются богатым источником витаминов , каротиноидов , белков и минералов. Из различных видов саргассума было выделено множество биологически активных химических соединений, которые классифицируются как терпеноиды , стерины , сульфатированные полисахариды , полифенолы , саргахиноевые кислоты, саргахроманол и феофитин . Эти изолированные соединения и/или экстракты проявляют разнообразную биологическую активность, включая анальгетическую , противовоспалительную , антиоксидантную , нейропротекторную , противомикробную , противоопухолевую , фибринолитическую , иммуномодулирующую , антикоагулянтную , гепатопротекторную и противовирусную активность. [8]
Виды этого рода водорослей могут достигать длины нескольких метров. Они обычно коричневого или темно-зеленого цвета и состоят из опоры , ножки и листа . Оогонии и антеридии встречаются в концептакулах , заключённых в сосудах на особых ветвях. [9] У некоторых видов есть наполненные газом пузыри, похожие на ягоды, которые помогают листьям плавать, способствуя фотосинтезу . Многие из них имеют грубую, липкую текстуру, которая вместе с прочным, но гибким телом помогает им противостоять сильным водным течениям.
Большие пелагические маты саргассума в Саргассовом море служат одной из единственных сред обитания, доступных для развития экосистемы; это потому, что Саргассово море не имеет сухопутных границ. [10] Участки Саргассума служат убежищем для многих видов на разных этапах их развития, а также постоянным местом жительства для эндемичных видов , которые обитают только на Саргассуме и внутри него . [11] Эти эндемичные организмы имеют особые узоры и окраску, которые имитируют саргассумов и позволяют им впечатляюще маскироваться в окружающей среде. В общей сложности эти циновки Саргассума являются домом для более чем 11 типов и более 100 различных видов. [12] Всего в Саргассуме обитает 81 вид рыб (представлено 36 семейств), которые обитают в Саргассуме или используют его в течение части своего жизненного цикла. [13] Другие морские организмы, такие как молодые морские черепахи, будут использовать Саргассум в качестве убежища и источника пищи, пока не достигнут размера, при котором они смогут выжить в другом месте. Это сообщество подвергается воздействию людей из-за чрезмерного вылова рыбы, мусора и других видов загрязнения, а также движения лодок, что в конечном итоге может привести к исчезновению этой разнообразной и уникальной среды обитания. [11] Ниже приведен список организмов, которые связаны с саргассумами в Саргассовом море.
Саргассово море играет важную роль в миграции катадромных видов угрей , таких как европейский угорь , американский угорь и американский морской угорь . Личинки этих видов вылупляются в море и по мере роста отправляются в Европу или на восточное побережье Северной Америки. Позже взрослый угорь мигрирует обратно в Саргассово море, чтобы нереститься и откладывать икру . Также считается, что после вылупления молодые морские черепахи-логгерхеды используют течения, такие как Гольфстрим , для путешествия в Саргассово море, где они используют Саргассум в качестве укрытия от хищников , пока не станут взрослыми. [14] [15]
Организмы, обнаруженные в пелагических участках Саргассума , [16] [17] [11]
Саргассум обычно встречается в пляжном дрейфе возле отложений Саргассум , где он также известен как заливная водоросль , термин, который также может означать все виды морских водорослей, выброшенные на берег.
Виды Sargassum встречаются во всех тропических районах мира и часто являются наиболее очевидными макрофитами в прибрежных районах, где пласты Sargassum часто встречаются вблизи коралловых рифов . Растения растут субприливно и прикрепляются к кораллам, камням или ракушкам на умеренно открытых или защищенных каменистых или галечных участках. Эти тропические популяции часто претерпевают сезонные циклы роста и упадка в сочетании с сезонными изменениями температуры моря. [18] В тропических видах саргассумов , которые часто преимущественно потребляются травоядными рыбами и ежами , наблюдается относительно низкий уровень фенольных соединений и дубильных веществ . [19]
В ограниченных количествах выброшенный на берег саргассум играет важную роль в поддержании прибрежных экосистем Атлантического и Карибского бассейна. [20] Выйдя на берег, Саргассум обеспечивает жизненно важные питательные вещества, такие как углерод , азот и фосфор, для прибрежных экосистем, которые граничат с бедными питательными веществами водами западных тропиков и субтропиков Северной Атлантики. [21] [22] Кроме того, он уменьшает береговую эрозию . [22]
Начиная с 2011 года беспрецедентное количество саргассумов начало затоплять прибрежные районы в рекордных количествах. [23] Береговые линии в Бразилии , Карибском бассейне , Мексиканском заливе и восточном побережье Флориды видели, как большое количество саргассумов было выброшено на берег на глубину до трех футов. [24] [20] Первое крупное затопление Саргассума произошло в 2011 году, и его биомасса увеличилась в 200 раз по сравнению со средним размером цветения за предыдущие восемь лет. [25] С 2011 года каждые 2–3 года происходят все более сильные наводнения. Во время наводнения Саргассума в 2018 году одно цветение Саргассума имело площадь более 1600 квадратных километров, что более чем в три раза превышает средний размер. [25] [26] Недавние наводнения привели к потере миллионов долларов в туристической индустрии, особенно нанеся ущерб небольшим странам Карибского бассейна, экономика которых сильно зависит от сезонного туризма. [25]
Хотя Саргассово море является известным источником цветения саргассума , различия в типах саргассума , составляющих эти события наводнений, заставили исследователей полагать, что Саргассово море не является источником затопления Саргассума . [25] [27] Sargassum natans I и Sargassum fluitans III являются доминирующими видами Sargassum , обнаруженными в Саргассовом море. [28] Недавние исследования сетевых образцов показали, что Sargassum natans VIII , ранее редкий вид, составляет доминирующий процент биоразнообразия Sargassum в Западной Атлантике и Саргассовом море. [28] [29] [30]
Беспрецедентные наводнения Саргассума вызывают ряд биологических и экологических последствий в пострадавших регионах. Разложение большого количества саргассума вдоль береговой линии потребляет кислород, создавая большие зоны с обеднением кислорода, что приводит к гибели рыбы. [31] При разложении саргассума дополнительно образуется сероводород ( H 2 S ), который вызывает ряд последствий для здоровья людей. [32] Во время наводнения Саргассума в 2018 году за 8-месячный период было зарегистрировано 11 000 случаев острой токсичности Саргассума только на карибских островах Гваделупа и Мартиника . [33] Огромное количество плавающих саргассумов представляет собой физический барьер, не позволяющий кораллам и морским травам получать достаточно света, загрязняя гребные винты лодок и запутывая морских черепах и млекопитающих. [34] [35] При каждом наводнении Саргассума большое количество питательных веществ переносится из открытого океана в прибрежную среду. Это значительно увеличивает транспорт питательных веществ, и его влияние на морские и прибрежные экосистемы до сих пор неизвестно. Понимание причин и движущих сил наводнений Саргассума имеет решающее значение, поскольку они становятся все более распространенным явлением. [36]
Саргассово море, известный источник цветения саргассума , классифицируется как олиготрофный регион. [37] Из-за теплых, бедных кислородом вод и низкого содержания питательных веществ производство биомассы ограничено небольшим количеством питательных веществ. [38] Исторически сложилось так, что низкий уровень питательных веществ в Саргассовом море ограничивал производство саргассума . Новые притоки азота и фосфора являются движущими факторами увеличения производства биомассы . [39] [40] [41]
Недавние исследования выявили три вероятных фактора притока питательных веществ, связанных с увеличением биомассы саргассума : увеличение поступления питательных веществ из реки Амазонки , увеличение количества питательных веществ в Мексиканском заливе и прибрежный апвеллинг у западноафриканского побережья , который переносит глубокие богатые питательными веществами воды в верхняя толща воды, где обитает Саргассум . [42] [43] [41] Было показано, что выброс питательных веществ из реки Амазонки оказывает прямое отложенное влияние на крупные наводнения, которые происходят через один-два года после нескольких лет высокого поступления питательных веществ. [42] Сообщалось, что фосфаты и железо , переносимые пассатами из Северной Африки, оказывают удобряющее воздействие на рост саргассума ; необходимы дополнительные данные, чтобы понять его роль в возникновении паводковых цветений. [25] Исследователи во всем мире согласны с тем, что необходимы дальнейшие исследования для количественной оценки влияния морских химических изменений и других факторов окружающей среды на недавнее увеличение биомассы саргассума и наводнения. [42]
Физическими причинами наводнений Саргассума являются преобладающие ветры и поверхностные течения океана. [44] Карибский бассейн расположен в регионе, сильно пострадавшем от пассатов . Пассаты — это сильные, постоянные северо-восточные ветры, которые переносят наполненный пылью сухой воздух из Сахары через Атлантику. [45] Пассаты также играют решающую роль в ежегодном сезоне ураганов в Западной Атлантике. [46] Карибское течение и Антильские острова Атлантического Северо-Экваториального течения являются основными переносчиками Саргассума в регионе. [47] [48]
Недавно исследователи начали использовать спутниковые изображения спектрорадиометра среднего разрешения и данные океанских течений для отслеживания и прогнозирования наводнений с высоким уровнем точности. [49]
Влияние вырубки лесов , сточных вод и коммерческих сельскохозяйственных удобрений на избыточное накопление питательных веществ в водной и морской среде было хорошо изучено и показано, что они являются движущими факторами эвтрофикации . [50] [51] Поскольку пагубные события затопления Саргассума начались только в 2011 году, вполне вероятно, что неизвестный порог питательных веществ был достигнут и превышен. Учитывая нынешнюю сельскохозяйственную политику и практику, маловероятно, что эти наводнения исчезнут сами по себе без вмешательства человека.
В японской кухне, а также в Чили традиционно употребляется саргассум , известный как хидзики , хотя он содержит большое количество мышьяка , являющегося частью круговорота мышьяка, попадающего в грунтовые воды, водные пути в океаны и обратно на сушу. Существуют методы переработки и значительного снижения содержания мышьяка в этом роде морских водорослей, что потенциально делает его практически неисчерпаемым источником пищи для животных и людей.
Изменения уровня моря , солености , температуры воды, химического состава, характера осадков и кислотности воды — все это играет роль в регулировании цветения водорослей . [52] Поскольку антропогенные силы увеличивают изменчивость этих факторов, частота, продолжительность, серьезность и географический диапазон вредоносного цветения водорослей увеличились, что привело к потере миллионов долларов доходов, а также нанесло ущерб хрупким прибрежным и коралловым экосистемам. [53]
Со времен Колумба распространилось множество легенд о Саргассовом море. Считалось, что водоросли, покрывающие его поверхность, настолько густы, что ни один корабль не сможет выбраться из них. Ранние писатели описывали древние корабли-призраки, гниющие и навсегда остающиеся в ловушке в водорослях.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: |last=
имеет общее имя ( справка )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )