MACROCYSTIS PYRIFERA: KENMERKEN, TAXONOMIE, LEVENSCYCLUS - BIOLOGIE - 2025

De Macrocystis Pyrifera is een macroalg die tot de klasse Phaeophyceae (bruinwier) behoort. Het is een van de grootste algen ter wereld en heeft een voorliefde voor mariene habitats in koud water.

Het werd voor het eerst beschreven door de Zweedse botanicus Carl Adolph Agardh in 1820. Het is een alg die echte zeebossen vormt, waarin het dient als voedsel voor verschillende soorten waterdieren.

Macrocystis pyrifera. Bron: door Claire Fackler, CINMS, NOAA. (NOAA Photo Library: sanc0058), via Wikimedia Commons. Ze kunnen echter ook de oorzaak zijn van enkele ongelukkige incidenten, omdat ze zo talrijk zijn dat ze verstrikt kunnen raken in boegschroeven.

Deze macroalgen zijn er een die de meeste voordelen oplevert voor de mens. Voor zijn toepassingen in gastronomie, ecologie en op gezondheidsgebied heeft het een welverdiende ereplaats verdiend.

Veel aspecten van Macrocystis pyrifera blijven echter onbekend. Dit is de reden waarom studies over de eigenschappen ervan de afgelopen jaren zijn vermenigvuldigd.

Deze alg wordt naar verwachting een van de beste natuurlijke bondgenoten van de mens als het gaat om de zorg voor de gezondheid en de planeet.

Taxonomie

De taxonomische classificatie van Macrocystis pyrifera is als volgt:

Domein: Eukarya

Koninkrijk: Protista

Phylum: Heterokontophyta

Klasse: Phaeophyceae

Bestelling: Laminariales

Familie: Laminariaceae

Geslacht: Macrocystis

Soort: Macrocystis pyrifera

Morfologie

Macrocystis pyrifera is een van de grootste bekende algen, daarom staat vast dat het meercellige organismen zijn. Het is zelfs vermeld als het langst levende wezen in het water, want ondanks zijn gemiddelde grootte van 30 meter, zijn er exemplaren gevonden die een lengte bereiken van tussen de 50 en 70 meter.

Op dezelfde manier is het een alg waarvan de groei behoorlijk actief is. Volgens verschillende onderzoeken is vastgesteld dat hij gemiddeld 12 cm per dag groeit.

Morfologisch gezien bestaat de alg uit een fixatiestructuur, bekend als een rhizoïde, die tot 40 cm in diameter en in totaal 38 cm hoog kan zijn. De stelen (steelsteel) zijn vrij lang en cilindrisch van vorm.

Uit de stelen ontstaan ​​messen, die ruw zijn met bepaalde gekartelde randen. De vellen die ver van de basis zijn, hebben structuren die bekend staan ​​als pneumatoforen, die zich vullen met lucht en de algen laten drijven.

De karakteristieke kleur van deze algen beslaat een spectrum dat van geel naar bruin gaat en door groenachtig bruin gaat.

Algemene karakteristieken

Habitat

Deze algen zijn verspreid over de hele wereld, met een voorliefde voor water met een lage temperatuur, met een gemiddelde van 21 ° C.

Ze bevinden zich op bijna elk continent. Op het Amerikaanse continent wordt het gevonden in Zuid-Amerika en Noord-Amerika (van Californië tot Alaska); in Afrika komt het vooral voor in Zuid-Afrika; in Oceanië is het te vinden in Zuid-Australië en Nieuw-Zeeland.

Ze hebben pigmenten

De algen behorende tot de soort Macrocystis pyrifera bevatten, zoals alle algen, verschillende pigmenten die voor een bepaalde karakteristieke kleuring zorgen.

Onder de pigmenten die in dit soort algen aanwezig zijn, kunnen we xanthofylen noemen zoals fucoxanthine (bruine kleur) en flavoxanthine (goudgele kleur). Er zijn ook twee soorten chlorofyl, a en c.

Hoewel het waar is dat de xanthofylen verantwoordelijk zijn voor de verkleuring van de algen, speelt chlorofyl een overheersende rol in het fotosyntheseproces dat plaatsvindt in de algencellen.

Voeding

Macrocystis pyrifera-algen zijn autotrofe organismen. Dit betekent dat het in staat is om zijn eigen voedingsstoffen te synthetiseren en dat doet het door middel van fotosynthese.

Fotosynthese is een van de fundamentele processen voor het behoud van leven op de planeet. Macrocystis pyrifera kan fotosynthese uitvoeren dankzij het feit dat het chlorofyl in zijn cellen heeft, dat verantwoordelijk is voor het absorberen van zonlicht, een element dat ook essentieel is voor het proces om zich optimaal te ontwikkelen.

Het is erg handig in ecosystemen

Op de zeebodem vormen deze algen echte bossen. Daarom zijn ze een toevluchtsoord, leefgebied en voedsel voor een groot aantal soorten vissen en ongewervelde dieren. Het kunnen ook substraten zijn voor andere soorten algen.

Macrocystis pyrifera is voedsel en toevluchtsoord voor vele vissoorten. Bron: door Stef Maruch (kelp-forest.jpg), via Wikimedia Commons

Op dezelfde manier worden ze, dankzij hun fotosynthetische activiteit, beschouwd als primaire producenten van groot belang binnen het ecosysteem. Om deze reden zijn ze verantwoordelijk voor de fixatie van grote hoeveelheden koolstof.

Reproductie

Deze algen manifesteren de twee soorten voortplanting die er zijn: aseksueel en seksueel.

Ongeslachtelijke voortplanting wordt gegeven door de productie van sporen, bekend als zoösporen, terwijl seksuele voortplanting plaatsvindt door de vereniging en bevruchting van een vrouwelijke gameet door een mannelijke gameet.

Levenscyclus

Dit type algen heeft een levenscyclus waarin afwisseling van heteromorfe generaties wordt gewaardeerd: de sporofyt en de gametofyt. De sporofyt (diploïde) vormt de zichtbare macroscopische plant, terwijl de gametofyt (haploïde) microscopisch klein is.

Met als uitgangspunt de diploïde sporofyt, wanneer deze een geschatte leeftijd tussen zes en twaalf maanden heeft bereikt, produceert hij de zoösporen.

Deze zoösporen worden opgeslagen in een structuur die bekend staat als sporofielen. Ze zijn het product van talrijke meiotische verdelingen, dus genetisch gezien zijn ze haploïde.

Zoösporen komen vrij uit de sporofielen, die zich nestelen op het rotsachtige substraat waarin ze onvermijdelijk ontkiemen. Door talloze opeenvolgende mitotische delingen genereren de sporen gametofyten (vrouwelijk en mannelijk) die microscopisch klein zijn.

De mannelijke gametofyt genereert biflagellate en mobiele cellen die anterozoïden worden genoemd. De vrouwelijke gametofyt genereert de eicel, die onbeweeglijk is.

Zodra de bevruchting of vereniging van de mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen plaatsvindt, wordt een zygote gegenereerd die diploïde is. Het ontwikkelt zich geleidelijk en groeit door een groot aantal mitotische delingen. Na vier weken zijn kleine mesjes van 1-2 mm te zien.

Twee maanden na de bevruchting is de sporofyt volledig zichtbaar en bereikt hij een lengte tussen 5 en 10 cm. Na verloop van tijd blijft de sporofyt mitose-divisies ondergaan, groeien en duidelijk worden. Na 12 maanden kunnen de algen al een lengte bereiken van 20 m.

Eenmaal volledig ontwikkeld, is de sporofyt in staat om meer zoösporen te produceren, waardoor de cyclus wordt voltooid en een nieuwe wordt gestart.

Toepassingen

Macrocystis pyrifera is een van de algen die het meeste wordt gebruikt voor menselijke voordelen. De veelzijdigheid van deze alg heeft het mogelijk gemaakt om op verschillende gebieden te worden gebruikt, zoals farmacologie, het milieu en de voedingsindustrie.

Farmacologische toepassingen

Deze bruine algensoort is zeer nuttig geweest op het gebied van farmacologie. Het is een overvloedige bron van agar, die kan worden gebruikt bij de bereiding van sommige medicijnen.

Allereerst heeft agar bepaalde eigenschappen waardoor het lichaam kan reinigen. Het is een uitstekende reiniger en laxeermiddel. Deze eigenschappen zijn te wijten aan het feit dat agar de darmtransit stimuleert. Het is gunstig omdat het bovendien niet het ongemak (koliek, buikkrampen) veroorzaakt dat andere laxeermiddelen wel hebben.

Evenzo houdt deze eigenschap ook verband met een afname van cholesterol en triglyceriden, omdat het de doorgang van deze verbindingen door de darm versnelt, waardoor wordt voorkomen dat ze volledig worden opgenomen en in de bloedbaan terechtkomen.

Evenzo hebben talrijke onderzoeken aangetoond dat bepaalde componenten die uit deze algen worden verkregen, bijdragen aan het beheersen van diabetes, omdat het de opname van glucose door darmcellen vertraagt.

Andere onderzoeken die zich nog in de experimentele fase bevinden, hebben vastgesteld dat sommige verbindingen die uit deze algen worden geëxtraheerd, bekend als fulcans en gesulfateerde galactanen, een anticoagulerende werking hebben.

De effecten op lange termijn moeten nog worden bepaald. Als bewezen wordt dat ze veilig zijn, zouden ze een grote vooruitgang betekenen in de behandeling van bepaalde pathologieën van het cardiovasculaire systeem.

Gebruikt in de voedingsindustrie

Agar die wordt gewonnen uit verschillende algen, waaronder Macrocystis pyrifera, wordt veel gebruikt in de gastronomie.

Een van de toepassingen die ze worden gegeven, is bij de bereiding van desserts zoals gelei. Het wordt gebruikt dankzij het gelerende effect en omdat het smaakloos is, wat de smaak van desserts en te bereiden voedsel niet verstoort.

Evenzo wordt een andere verbinding die uit deze algen wordt geëxtraheerd, alginezuur, veel gebruikt als emulgator en verdikkingsmiddel in bepaalde voedingsmiddelen die op grote schaal door de hele bevolking worden gebruikt. Deze omvatten onder andere sauzen, saladedressings en babyvoeding.

Daarnaast wordt het zeewier zelf gebruikt in diverse internationale kookrecepten. Met name in Peru en Chili maken ze deel uit van veel gerechten.

Ecologisch gebruik

Macrocystis pyrifera bevat in zijn samenstelling een grote hoeveelheid suikers. In feite maken ze meer dan 60% van uw volledige gewicht uit. De vooruitgang in de biotechnologie heeft het mogelijk gemaakt om vormen van brandstoffen te verkrijgen door de verwerking van organische verbindingen.

In dit geval worden de koolhydraten die in Macrocystis pyrifera zitten verwerkt en gefermenteerd om ze om te zetten in een biobrandstof die bekend staat als ethanol. Het kan ook worden omgezet in andere soorten biobrandstof.

Dit is op milieuniveau van groot belang, aangezien bij het gebruik van biobrandstoffen de uitstoot van giftige gassen in de atmosfeer als gevolg van verbranding sterk wordt verminderd.

Referenties

1. Alveal, K., Romo, H. & Avila, M. (1982). Studie van de levenscyclus van Macrocystis pyrifera uit Isla Navarino, Chili. Bot. 39: 1-12.
2. A. Jackson, "Modeling van de groei en oogstopbrengst van de gigantische kelp Macrocystis pyrifera", Institute of Marine Resources, Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego, Marine Biology 95 (611-624), 1987
3. Mondragon, Jennifer en Jeff Mondragon. (2003) Zeewieren van de Pacifische kust. Monterey, Californië: Sea Challengers
4. North, WJ, GA Jackson en SL Manley. (1986) "Macrocystis en zijn omgeving, bekende en onbekende." Aquatic Biology 26: 9-26
5. Ríos, C. en Mutschke, E. (2009). Bijdrage aan de kennis van Macrocystis pyrifera: bibliografisch overzicht van de "huriales" verspreid in de Magallanes-regio. Annalen Instituto Paragonia. 37 (1). 97-102.