EESTI MAAÜLIKOOL Põllumajandus- ja Keskkonnainstituut Mari Kägi PUNAVETIKAD (RHODOPHYTA) EESTI VOOLUVEEKOGUDES RED ALGAE (RHODOPHYTA) IN ESTONIAN RUNNING WATERS Bakalaureusetöö Vee ja maismaa ökosüsteemide rakendusbioloogia Juhendaja: Kai Piirsoo, PhD TARTU 2020 Eesti Maaülikool Bakalaureusetöö lühikokkuvõte Kreutzwaldi 1, Tartu 51014 Autor: Mari Kägi Õppekava: Vee ja maismaa ökosüsteemide rakendusbioloogia Pealkiri: Punavetikad (Rhodophyta) Eesti vooluveekogudes Lehekülgi: 51 Jooniseid: 9 Tabeleid: 1 Lisasid: 13 Osakond: Põllumajandus- ja keskkonnainstituut Uurimisvaldkond: Hüdrobioloogia Juhendaja(d): Kai Piirsoo, PhD Kaitsmiskoht ja aasta: Tartu, 2020 Eestis praktiliselt puuduvad uuringud mageveeliste punavetikate kohta. Sellest tulenevalt uuriti Eesti jõgedes leiduvate punavetikate andmeid. Antud töö eesmärk oli välja selgitada, kas punavetikad esinevad Eesti vooluveekogudes mõnevõrra sagedamini kui kirjandusallikate põhjal Euroopa teistes jõgedes. Töös kasutati kolmekümne aasta (1987-2019) jooksul kogutud punavetikate levikuandmeid Eesti jõgedest. Lõputöös leiti, et punavetikaid leidus mõnevõrra rohkem kui Euroopa teistes jõgedes. Punavetikataksoneid leiti ligi 35% Eesti uuritud jõgedes. Eristusid kaks väga erineva esinemissagedusega punavetikate gruppi: taksonid, kelle esinemissagedus oli 13-26% ja taksonid, kelle esinemissagedus oli 1% piires või alla selle. Esimesse gruppi kuuluvad taksonid (Batrachospermum gelatinosum, Lemanea sp., Hildenbrandia rivularis, Batrachospermum sp.) on sagedased ka mujal Euroopas, va H. rivularis. Teise gruppi kuuluvatest taksonitest (Audouinella chalybea, L. cf. fucina, B. atrum ja L. fluviatilis) on mõned liigid lülitatud mitme riigi Punasesse raamatusse. B. atrum väärib Eesti Punasesse raamatusse lisamist ning L. fluviatilis puhul tuleks edaspidiselt tähelepanu pöörata liigi täpsemale määrangule. Antud töö andmetega saab täiendada Eesti elurikkuse ja Pluto-F andmebaase. Edaspidi tuleks uurida ja täpsustada leitud punavetikate indikaatorlust, mis aitaks kaasa vooluveekogude seisundi hindamisele. Märksõnad: punavetikad, vooluveekogud, esinemissagedus, Punane raamat Estonian University of Life Abstract of Bachelor´s Thesis Sciences Kreutzwaldi 1, Tartu 51014 Author: Mari Kägi Specialty: Applied Biology of Aquatic and Terrestrial Ecosystems Title: Red algae (Rhodophyta) in Estonian running waters Pages: 51 Figures: 9 Tables: 1 Appendixes: 13 Department: Institute of Agricultural and Environmental Sciences Field of research:Hydrobiology Supervisors: Kai Piirsoo, PhD Place and date: Tartu, 2020 There are practically no studies on freshwater red algae in Estonia. Consequently, data on red algae in Estonian rivers were studied. The aim of this study was to find out whether red algae occur somewhat more often in Estonian running waters than in other European rivers based on literature sources. Data on the distribution of red algae from Estonian rivers collected in thirty years (1987-2019) were used in the study. The dissertation found that in some cases red algae were found more than in other European rivers. Red algae taxa were found in almost 35% of the rivers studied in Estonia. Two groups of red algae with very different frequencies stood out: taxa with an incidence of 13-26% and taxa with an incidence of 1% or less. Taxa belonging to the first group (Batrachospermum gelatinosum, Lemanea sp., Hildenbrandia rivularis, Batrachospermum sp.) are also common elsewhere in Europe, except for H. rivularis. Of the taxa in the second group (Audouinella chalybea, L. cf. fucina, B. atrum and L. fluviatilis), some species are included in the Red Book of several countries. B. atrum deserves to be included in the Estonian Red Book, and in the case of L. fluviatilis further attention should be paid to the more precise definition of the species. The data of this work can be supplemented with the Estonian biodiversity and Pluto-F databases. The indication of red algae found should be further investigated and refined to help assess the status of watercourses. Keywords: red algae, running waters, frequency, Red Book SISUKORD SISSEJUHATUS ................................................................................................................... 6 1. KIRJANDUSE ÜLEVAADE ........................................................................................ 8 1.1 Ülevaade süstemaatikast .............................................................................................. 8 1.2 Punavetikate ehitus ................................................................................................. 9 1.2.1 Raku ehitus ............................................................................................................ 9 1.2.2 Niitide ehitus ....................................................................................................... 10 1.2.3 Erinevad kasvuvormid ........................................................................................ 10 1.3 Elutsükkel ............................................................................................................. 11 1.3.1 Paljunemine ......................................................................................................... 11 1.4 Ökoloogilised nõudlused ja survetegurid ............................................................. 12 1.4.1 Ökoloogilised nõudlused ..................................................................................... 12 1.4.2 Survetegurid ........................................................................................................ 15 1.5 Punavetikate levik magevees ................................................................................ 16 1.5.1 Levik maailmas ja Euroopas ............................................................................... 16 1.5.2 Leiud Eesti vooluvetes ........................................................................................ 17 2. MATERJAL JA METOODIKA .................................................................................. 18 2.1 Uurimisala .................................................................................................................. 18 2.1 Materjali kogumise meetodid .................................................................................... 18 3. TULEMUSED JA ARUTELU..................................................................................... 20 4. KOKKUVÕTE ............................................................................................................. 33 5. SUMMARY ................................................................................................................. 34 6. KASUTATUD KIRJANDUS ...................................................................................... 35 LISAD ................................................................................................................................. 37 Lisa 1. Audouinella spp. andmebaas 1987-2019 ............................................................. 38 Lisa 2. Batrachospermum spp. andmebaas 1987-2019 ................................................... 39 Lisa 3. B. gelatinosum andmebaas 1987-2019 ................................................................ 40 Lisa 4. Hildenbrandia rivularis andmebaas 1987-2019 .................................................. 41 Lisa 5. Lemanea spp. andmebaas 1987-2019 .................................................................. 42 Lisa 6. Pudisoo, Saekalda, 2015. Autor: P. Pall. ............................................................. 43 Lisa 7. Selja, Karepa, 2005. Autor: P. Pall. ..................................................................... 44 Lisa 8. Valgejõgi, Nõmmeveski. Autor: P. Pall. .............................................................. 45 Lisa 9. Vihterpalu, Vihterpalu, 2016. Autor: P. Pall. ...................................................... 46 Lisa 10. B. gelatinosum, Pärnu jõgi, Türi, 19.07.2018. Autor: K. Piirsoo. ..................... 47 4 Lisa 11. Batrachospermum sp. Autor: K. Piirsoo. ........................................................... 48 Lisa 12. H. rivularis. Autor: K. Piirsoo. .......................................................................... 49 Lisa 13. Lemanea sp. ja Audouinella sp. Pirita, Iru, 11.07.1993. Autor: H. Timm. ........ 50 5 SISSEJUHATUS Hõimkond punavetikad (Rhodophyta) on üks ürgsemaid eukarüootseid vetikarühmi. Nende levik ulatub külmadest arktilistest vetest kuni troopikavööndini. Enamik umbes 5500 punavetikaliigist elab meredes. Magevetes elab umbes 180 liiki, nendest ligikaudu 60 liiki on leitud Euroopas (Kwandrans, Eloranta 2010). Mageveelised punavetikad eelistavad väikesi madalaid, kuid suhteliselt kiirevoolulisi vooluveekogusid, olles kinnitunud kividele, veetaimedele või -sammaldele (Eloranta et al. 2016). Üksikud liigid asustavad ka järvi, soid ja rabasid (Kwandrans ja Eloranta 2010). Eesti järvedest on leitud kolm leiukohta: Bangia atropurpurea (Mertens ex Roth) C.Agardh ja Batrachospermum gelatinosum (L.) De Candolle emend. Vis Peipsi järves 2000.a. ning Batrachospermum sp. Võrumaal asuva Kirikumäe järves 2012.a (Mäemets, H. 2020, suulised andmed). Suur osa punavetikaid sisaldab lisaks klorofüllile a veel karotinoide ning vetikaspetsiifilisi antennpigmente fükoerütriini ja fükotsüaniini. Viimased põhjustavad talluse punakas-lilla, punase või musta värvuse (Cole, Sheath 1990). Mageveeliikidel domineerib aga sageli tumeroheline või lillakas-must värvus (Cole, Sheath 1990). Esineb ka väike rühm, kellel pigmendid üldse puuduvad, kuid