Caulerpa racemosa — это вид съедобных зеленых водорослей , морских водорослей из семейства Caulerpaceae . Он широко известен как морской виноград (вместе с родственным Caulerpa lentillifera ) и встречается во многих мелководных районах по всему миру. Несмотря на название, он не связан с виноградом . Существует ряд различных форм и разновидностей, и один из них появился в Средиземном море в 1990 году, что вызывает беспокойство как инвазивный вид .
Существует около 75 видов Caulerpa . Многие из них проявляют полиморфизм , демонстрируя различные формы роста в различных местообитаниях, что затрудняет их идентификацию. C. racemosa , C. laetevirens и C. peltata образуют комплекс видов . Перечислено несколько форм и разновидностей C. racemosa , но необходимы дальнейшие исследования для выяснения их точных филогенетических связей. [2] [1]
Растение C. racemosa состоит из ряда ветвей, связанных со столонами , которые прикреплены к песчаному субстрату ризоидами . Ветви находятся на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга и могут вырастать до высоты 30 сантиметров (12 дюймов). От них ответвляется множество сферических или яйцевидных боковых побегов, которые и дали водорослям название морского винограда. [ 3] Как и другие представители порядка Bryopsidales , каждое растение C. racemosa состоит из одной огромной клетки с большим количеством ядер . Хлоропласты , содержащие хлорофилл, могут свободно мигрировать из любой части организма в другую, и существует сеть волокнистых белков, которая помогает перемещению органелл . [4]
C. racemosa широко распространена в мелководных умеренных и тропических морях. В 1926 году у берегов Туниса была обнаружена новая форма водоросли , возможно, иммигрант из Красного моря , которая позже распространилась на большую часть восточного Средиземного моря . В 1990 году у берегов Ливии была обнаружена новая, более крупная форма с двумя вертикальными рядами ветвей на противоположных сторонах стебля . Она широко распространилась, вторгшись на большую часть Средиземного моря и став более распространенной, чем инвазивный вид Caulerpa taxifolia . Она известна как var. cylindracea и, возможно, произошла из австралийских вод. [5] В Америке C. racemosa встречается на мелководье в Карибском море , вокруг Бермудских островов и вдоль восточного побережья Америки от Флориды до Бразилии . [3]
В Средиземноморье рост начинается в апреле, когда развиваются новые столоны и начинают расти прямые ветви, и продолжается до декабря, после чего растения увядают и впадают в спячку. [6]
C. racemosa размножается вегетативно путем фрагментации. Когда части растения отламываются, они развиваются в новые растения. Небольшие кусочки ткани размером всего в несколько миллиметров способны делать это. [7]
C. racemosa также может размножаться половым путем и при этом проявляет голокарпию . Это означает, что вся цитоплазма организма используется для создания гамет , и только оболочка остается на месте исходного растения. Растения однодомные , мужские и женские гаметы производятся одним и тем же растением и высвобождаются в толщу воды, где они объединяются, давая сферические зиготы . Они оседают и через пять недель производят зародышевые трубки, которые удлиняются и разветвляются, чтобы развиться в новые растения. [8] Иногда в Карибском море происходит массовый нерест , обычно незадолго до рассвета. Было 39 таких массовых нерестов в течение 125 дней, и дни, в которые они происходили, не показали никакой связи с приливными или лунными циклами. [9] Гаметы остаются подвижными в течение примерно 60 минут. Массовый нерест выгоден для растения, поскольку увеличивает шансы на оплодотворение. Подводная видимость может быть уменьшена до менее одного метра из-за зеленого облака, образующегося в процессе. [10] Аналогичные массовые нересты происходят в Средиземном море, в результате чего облако зеленых гамет выбрасывается в воду примерно за 14 минут до восхода солнца. [11]
Виды Caulerpa содержат вторичные метаболиты, которые являются цитотоксичными , из которых наиболее распространен каулерпенин. Они удерживают животных от потребления растений. Было проведено исследование травоядных , которые пасутся на лугах инвазивного C. cylindracea на северо-западе его ареала в Средиземном море. Было обнаружено, что морские лещи Boops boops и Sarpa salpa питаются водорослями, как и морские ежи Paracentrotus lividus и Sphaerechinus granularis . Другие травоядные также иногда паслись, но общее количество потребляемого было компенсировано быстрым ростом растения, и считалось, что эти организмы, вероятно, не будут играть ценную роль в биологическом контроле растения. [6] C. taxifolia и C. racemosa демонстрируют большое влияние субстрата на их пространственное распределение с высокой колонизацией мертвого мата морской травы Posidonia oceanica [12]
C. racemosa и C. taxifolia являются инвазивными лессепсовыми мигрантами . Содержание каулерпенина меньше в C. racemosa, чем в C. taxifolia . [13]
Как и близкородственный C. lentillifera , C. racemosa съедобен. Он широко употребляется в салатах в Японии , Фиджи , Филиппинах и Таиланде . Его также едят местные рыбаки в Малайзии и Индонезии . Он богат клетчаткой, белками, минералами (кальцием и магнием), фолиевой кислотой , аскорбиновой кислотой , витамином A и витамином B1 , а также содержит мало жира. [14]
В дополнение к питательным качествам C. racemosa , он также обладает антибактериальными и антиоксидантными свойствами, но эти характеристики еще не полностью изучены. [15] Эти различные биологические активности дают представление о биомедицинских инновациях будущего. Считается, что эти свойства исходят от штамма редких эндофитных актиномицетов , которые живут в симбиозе с C. racemosa , и, в частности, от производимых вторичных метаболитов ( флавоноидов и алкалоидов [16] ). Экстракты C. racemosa уже тестируются на предмет снижения различных типов рака [17] , а также для борьбы с уропатогенами с множественной лекарственной устойчивостью (такими как K. Pneumoniae и P. aeruginosa ). Множественная лекарственная устойчивость является серьезной проблемой общественного здравоохранения, поскольку к 2050 году (Всемирная организация здравоохранения ВОЗ) 10 миллионов человек могут умереть каждый год в результате этой эволюции бактерий против нынешних семейств антибиотиков . Более того, было выявлено множество потенциальных методов лечения различных патологий, в частности диабета [18] и герпеса . [19]