Кіріспе

Үлкен қоңыр балдырлардың *Macrocystis* туы – бұл (үлкен қоңыр балдырлардың) монотиптік туы, барлық түрлері қазір *Macrocystis pyrifera* деп аталады. Оны көбінесе алып теңіз балдыры немесе газды балдыр деп біледі. Бұл туы барлық *Phaeophyceae* (қоңыр балдырлар) ішіндегі ең ірісін қамтиды. *Macrocystis*-тің жапырақтарының тамырында пневматоцистер болады. Спорофиттер көп жылдық, жеке дарақ үш жылға дейін өмір сүре алады; бүкіл дарақтың жапырақтары қартаюға ұшырайды, әрбір жапырақ шамамен 100 күнге дейін сақталады. Бұл туы Оңтүстік жарты шардың субтропикалық, қоңыржай және суантарктикалық мұхиттарында кең таралған (мысалы, Чили, Жаңа Зеландия, Австралия, Фолкленд аралдары, Окленд аралдары, Оңтүстік Африканың батыс жағалауы және т.б.), сондай-ақ Тынық мұхитының солтүстік-шығысында Баха-Калифорниядан Алясканың Ситка қаласына дейін кездеседі. *Macrocystis* көбінесе қоңыржай балдыр ормандарының маңызды құрауышы болып табылады. Сыртқы түріне қарамастан, ол өсімдік емес, гетероконт. Алып теңіз балдыры Тынық мұхитының солтүстік-шығысында, Баха-Калифорниядан Алясканың оңтүстік-шығысына дейін кең таралған, сондай-ақ Оңтүстік Америка, Оңтүстік Африка, Австралия және Жаңа Зеландия жанындағы оңтүстік мұхиттарда да кездеседі. Жеке балдырлар күніне шамамен 30 метрге дейін өсе алады. Алып балдырлар тығыз топтамаларда, балдыр ормандары деп аталатын жерлерде өседі, олар көптеген теңіз жануарларына тамақ немесе пана ретінде қызмет етеді. Алып балдырдан алынатын негізгі коммерциялық өнім – альгинат, бірақ адамдар да оны шектеулі мөлшерде тікелей тамақ ретінде жинайды, себебі ол йодқа, калийге және басқа да минералдарға бай. Оны басқа теңіз көкөністеріндей етіп тамаққа дайындауға болады, әсіресе бұршақ қосылған тағамдарға дәм беру үшін қолданылады.

Сипаттама

Macrocystis – моноспецификалық туыс, жалғыз түрі – M. pyrifera. Кейбір жекелеген өсімдіктер өте ірі болып, таллосы 60 метрге дейін жетеді. Стебельдері (стайптар) бекіткіштен шығып, негізінен үш-төрт рет тармақталады. Жапырақшалар (блэйдтер) стебель бойында біркелкі емес аралықтармен дамиды. M. pyrifera 45 метрден аса ұзын өседі. Стебельдер тармақталмайды және әрбір жапырақшаның түбінде газды қапшық (пневматоцист) болады. Macrocystis pyrifera – барлық балдырлардың ішіндегі ең ірісі. Өмірлік циклдің көбінесе спорофит сатысы байқалады, ол көп жылдық және жекелеген өсімдіктер көптеген жылдар бойы тіршілік етеді. Жекелеген өсімдіктер ұзақ немесе одан да көпке дейін өсе алады. Кельп көбінесе теңіз ағынының кельпке қарсы бағытталған қысымынан диагональды бағытта өсуіне байланысты, түбінен бетке дейінгі қашықтықтан да ұзын болып өседі. Стебельдер базальды меристемадан өсіп шығады, ескі, жақсы қорғалған өсімдіктерде 60-қа дейін стебель болуы мүмкін. Жапырақшалар стебель бойында біркелкі емес аралықтармен дамиды, әрбір жапырақшаның түбінде бір пневматоцист (газды қапшық) орналасқан. Ол тек ұзын болып өседі. Солтүстік Американың Тынық мұхиты жағалауында (Британдық Колумбиядан Калифорнияға дейін) және Оңтүстік Америкадағы тас жартастарда немесе жақын жатқан су асты тасты жерлерде кездеседі. Жаңа Зеландияда M. pyrifera Солтүстік аралдың оңтүстігіндегі су асты аймағында, Оңтүстік аралда, Чатем, Стюарт, Баунти, Антипод, Окленд және Кемпбелл аралдарында табылған. Бұл түрді тас жартастарда және қорғалған ашық жағалауларда кездестіруге болады. Аналықтары жұмыртқаларын (оогонияларын) ламоксирен атты феромонмен бірге шығарады. Бұл қосылыс еркектерде сперматозоидтардың шығарылуын қозғалысқа келтіреді. Macrocystis сперматозоидтары – ламоксиренге қарай жүретін, синтездей алмайтын антерозоидтардан тұрады. Содан кейін жұмыртқа ұрықтандырылып, зигота пайда болады, ол митоз арқылы өсуді бастайды. Macrocystis integrifolia Солтүстік Американың Тынық мұхиты жағалауында Британдық Колумбиядан Калифорнияға дейін тас жартастарда немесе жақын жатқан су асты тасты жерлерде кездеседі. Ол шамамен терең суды, ашық теңізге және қалыпты тұздылыққа ұшырауды жақсы көреді, бірақ толық толқын әсерінен қорғалған жерді мекендейді. Macrocystis integrifolia макроскопиялық спорофиттен диоэциялық микроскопиялық гаметофиттерге дейін гетероморфты фазаларды ауыстырады.

Өсу

Macrocystis pyrifera – Жер бетіндегі ең жылдам өсетін организмдердің бірі. Олар күніне бірнеше сантиметрге дейін өсіп, бір өсу маусымында бірнеше метрге жете алады. Жас алып ламинариялар аналық гаметофитіне тікелей бекініп өседі. Өзін бекіту үшін жас ламинария бір немесе екі бастапқы жапырақ шығарып, өсімдікті тасты түбіне бекітетін қарапайым тамырсабақ құрай бастайды. Ламинария өскен сайын, өсу ұшынан қосымша жапырақтар пайда болады, ал тамырсабақ кеңейіп, оны бекіткен тасқа толығымен жабыса алады. Өсу сабақтың (орталық тірек) ұзаруы және жапырақтардың бөлінуі арқылы жүреді. Өсу ұшында бір жапырақ болады, оның тамырында бір жағынан кішкентай газды қапшықтар пайда болады. Газды қапшықтар мен сабақ өскен сайын, жапыраққа ұсақ айқастар түседі. Айқастар толыққаннан кейін, әрбір газды қапшық сабақ бойында жеке жапырақтарды ұстап тұрады, ал газды қапшықтар мен олардың жапырақтары біркелкі емес аралықтармен бекітіледі.

Экология

Макроцистиктер әдетте төменгі жағалау аймағындағы тасты субстраттарда кең жайылған төсектерді, үлкен "қалқымалы шатырларды" құрайды. Macrocystis pyrifera Солтүстік Америкада (Аляскадан Калифорнияға дейін), Оңтүстік Америкада, Оңтүстік Африкада, Жаңа Зеландияда және оңтүстік Австралияда таралған. Ол судың температурасы көбінесе төмен болатын салқын суларда жақсы өседі. Тығыз популяцияларда алып теңіз шөптері түр ішінде кеңістік пен ресурстар үшін бәсекелеседі. Осы жағдайларда алып теңіз шөптері Pterygophora californica-мен де бәсекелесе алады. Беткі сулардың қоректік заттары жеткіліксіз болғанда, аминқышқылдары түріндегі азот тарам арқылы жоғары тасымалданады, бұл қан тамырлы өсімдіктердің флоэмасына ұқсас сүзілгіш элементтер арқылы жүзеге асырылады. 1874 жылы Хукер, жапырақ морфологиясына сүйене отырып, олардың барлығын бір таксонға – Macrocystis pyrifera-ға біріктірді. Қазіргі заманда көптеген түрлер ұстап тұратын морфологиясы бойынша қайта жіктеліп, үш түрге (M. angustifolia, M. integrifolia және M. pyrifera) бөлінді, ал 1986 жылы төртінші түр (M. laevis) жапырақ морфологиясы негізінде қосылды. Алайда, 2009 және 2010 жылдары жүргізілген екі зерттеу морфологиялық және молекулалық деректерді пайдаланды.

Тарату

Макроцистис Аляскадан Мексикаға дейін, Перуден және Аргентина жағалауы бойында, сондай-ақ Австралияда, Жаңа Зеландияда, Оңтүстік Африкада және 60° оңтүстік ендікке дейінгі көптеген Антарктика аралдарында таралған. Оның құрамында йод, калий, басқа минералдар, витаминдер және көмірсулар сияқты көптеген қосылыстар бар, сондықтан ол диеталық қосымша ретінде де қолданылады. 20-шы ғасырдың басында Калифорниядағы кельп ормандары содалы күлдің көзі ретінде жиналды. 1970-ші және 1980-ші жылдары коммерциялық қызығушылық күрт өсті, бұл негізінен альгинаттар өндірісіне және сол кездегі энергетикалық дағдарысқа байланысты мал азығы үшін биомасса өндірісіне байланысты болды. Соңғы кезде M. pyrifera биоотын үшін этанолға айналдыруға болатын мүмкін шикізат ретінде зерттелді.

Қорғау

Соңғы жылдары Жапония, Чили, Корея, Австралия және Солтүстік Америкадағы қарапа суының ормандары күрт азайды. Кельпті тағамдық ретінде жинау және басқа да қолданулар оның қысқаруына ең аз үлес қосуы мүмкін. Тынық мұхитының солтүстік-батысындағы, ірі халық орталықтарына жақын сулардағы қарапа суының ормандары кәріз және дауыл суларының төгілуінен ең көп зардап шегуі мүмкін. Эль-Ниньо деп аталатын табиғи құбылыс Оңтүстік Тынық мұхитынан жылы тропикалық суды солтүстікке қарай жеткізеді. Бұл, M. pyrifera-ның өлуіне себеп болады, өйткені ол әдетте Солтүстік Тынық мұхитында табатын салқын суға мұқтаж. Калифорнияда Эль-Ниньо алып қарапамен қоректенетін қызғылт теңіз кірпісінің санының өсуіне де әкелді. 2000 жылдардың соңына қарай Калифорниядағы жағалауға жақын алып қарапаның көп бөлігі дерлік жоқ болды.

Тасмания

Тасмания жағалауында теңіз балдырларының ормандары бірнеше факторлардың әсерінен зардап шекті, оның ішінде судың жылынуы, Шығыс Австралия ағысының (EAC) ығысуы және ұзын тікенді теңіз кірпісінің (sea urchins) таралуы. Жергілікті тұрғындар мыңдаған жылдар бойы Тасмания аборигендері үшін тағамдық көз болған морской естінің (abalone) санына елеулі әсер екенін байқады. Бұл өзгерістер сондай-ақ остра шаруашылығы саласына да әсер етті. Аурудан аман қалған остраларды сақтап, олар өмір салтын жалғастыра алды. 2019 жылға қарай Тасманияның шығыс жағалауындағы алып теңіз балдырларының 95 пайызы небәрі бірнеше онжылдықта жойылды деп есептелді. Macrocystis pyrifera Австралияның федералдық тізімге енгізілген алғашқы құрып бара жатқан теңіздік қоғамдастығына айналды. Ғалымдар мен табиғатты қорғаушылар бұрынғыдай көптеп қоныстанған түрлерді алғашқы қалпына келтірудің жолдарын үздіксіз іздестіруде. Бұл әдістерге жасанды рифтер құру, тығыз қоныстанған аймақтардағы қызғылт теңіз кірпісінің (purple sea urchins) санын азайту және теңіз түбіне түбірлер отырғызу кіреді.