아조라

Azolla
아조라
Azolla caroliniana0.jpg
아졸라 카롤리니아나
과학적 분류 e
왕국: 플랜태
Clade: 기관지 식물
중분류: 폴리포디오피타
클래스: 폴리포디옵시다
주문: 살비니아네스
패밀리: 살비니아과
속: 아조라
램.[1]
모식종
A. 필리큘로이드[1]
종.

텍스트 참조

아졸라(모기고사리, 오리풀고사리, 요정이끼, 물고사리)는 살비니아과에 속하는 7종의 수생고사리속이다.그들은 다른 전형적인 양치식물과는 달리 오리풀이나 이끼와 더 닮아 매우 작고 특화되어 있다.아졸라 필리쿨로이드는 참고 게놈이 발표된 [2]단 두 가지 양치류 중 하나이다.이 속은 에오세 동안 매우 많이 자라서([3]그리고 그렇게 많은 양의 탄소를 흡수) 오늘날까지 지속된 전지구적인 냉각 현상을 촉발시켰다고 믿어진다.

필리핀에서 찍은 아졸라

아졸라는 습지, 담수호, 도랑의 침입식물로 여겨진다.그것은 수생 생태계와 생물 다양성을 [4]크게 변화시킬 수 있다.

종.

섹션 Rhizosperma

섹션 아졸라

아졸라 필리쿨로이드의 그림, 약 5mm.위쪽 녹색 잎은 광합성을 하고 아래쪽에는 엽록소가 부족하다.
출처:[5][6][7][8]

화석 기록에서 최소한 6종의 멸종된 종들이 알려져 있다.

생태학

웨스턴오스트레일리아주 캐닝강을 덮고 있는 아조라
웨스턴오스트레일리아주 캐닝강의 아졸라

아졸라는 생산성이 매우 높은 식물이다.재배 조건에 따라 바이오매스를 1.9일 만에 [11]두 배로 늘릴 수 있으며, 아시아 논에서 수확량은 8-10톤에 이를 수 있다. 인도의 아졸라 피나타에 대해 37.8t의 신선 중량/ha(2.78t DM/ha 건조 중량)가 보고되었다(Hasan et al., 2009).[12]

아졸라는 물 속에 뿌리를 매달고, 작고, 서로 겹치는 비늘 모양의 잎을 통해 수면 위에 떠다닌다.그것들은 대기 질소를 고정시키는 시아노박테륨 아나베나 아졸라와 공생 관계를 형성합니다.대표적인 성장 제한 인자는 인이다. 따라서 부영양화 또는 화학적 유출로 인한 인의 풍부함은 종종 아졸라 꽃을 피운다.다른 모든 알려진 식물들과 달리, 공생하는 미생물은 한 세대에서 다음 세대로 직접 전달됩니다.A. azollae는 몇몇 유전자가 사라졌거나 아졸라 세포의 [13]핵으로 옮겨졌기 때문에 완전히 숙주에 의존합니다.

아졸라 표면의 SEM 영상

아졸라의 질소 고정 능력은 특히 동남아시아 일부 지역에서 바이오 비료제로 널리 쓰이게 되었다.이 공장은 중국에서 1000년 이상 농업 생산성을 높이기 위해 사용되어 왔다.봄에 논에 물이 차면 아졸라를 심을 수 있는데, 아졸라가 빠르게 증식하여 물을 덮고 잡초를 억제합니다.이 아졸라의 폐사로부터 생기는 썩은 식물 재료는 매년 [14]헥타르당 최대 9톤의 단백질을 공급하면서 벼를 위해 물에 질소를 방출한다.

아졸라는 세계 많은 지역에서 잡초이며, 일부 수역을 완전히 덮고 있다.어떤 모기도 물에 알을 낳기 위해 양치식물 피막을 뚫고 들어갈 수 없다는 속설은 이 식물에 "모기 양치식물"[15]이라는 통칭이 붙었고, 일부 유충의 생존을 방해할 수도 있다.

대부분의 종은 밝은 햇빛과 극한의 [17][18]온도를 포함한 다양한 [16]스트레스에 반응하여 많은 양의 디옥시안토시아닌을 생산할 수 있으며, 이로 인해 수면이 강렬한 레드 카펫으로 덮여 있는 것처럼 보입니다.초식동물 먹이는 디옥시안토시아닌의 축적을 유도하고 잎의 다불포화지방산 비율을 감소시켜 입맛과 영양가치를 [19]떨어뜨린다.

아졸라는 오랜 동파로는 겨울을 견딜 수 없기 때문에 잡초가 될 정도로 단단하게 자리잡지 못하는 고위도에서 관상식물로 재배되는 경우가 많습니다.염분에도 내성이 없다.일반 식물은 1~1.6도 이상에서는 생존할 수 없으며 염분 5.5도 [20][3]이상의 물에서 성장하면 조건화된 생물도 죽는다.

아졸라 필리쿨로이데스

아졸라 필리쿨로이데스(붉은 아졸라)는 태즈메이니아에 있는 아졸라과의 유일한 속이다.이것은 태즈메이니아의 흔한 수생 식물입니다.그것은 농장 댐과 다른 물속에서 흔히 볼 수 있다.이 식물은 작고(보통 몇 cm 정도밖에 되지 않지만), 빠르게 자라며 풍부하고 큰 매트를 형성할 수 있다.그 식물들은 전형적으로 빨간색이고, 작고 발수성 잎을 가지고 있다.

재생산

산크리스토발[21] 갈라파고스섬 라구나 엘 준코의 우편 퇴적물에서 점착성 질량을 가진 아조라속 거대 포자의 주사 전자 현미경
산크리스토발[21] 갈라파고스섬 라구나 엘 준코의 빙하 후 퇴적물에서 나온 아조라속 거대 포자의 투과 전자 현미경

아졸라는 성적으로, 그리고 무성적으로 번식한다.

모든 양치식물처럼, 성적 번식은 포자를 형성하지만, 이 그룹의 다른 구성원들은 두 가지 종류의 포자를 생성하는 이질적인 포자를 가지고 있습니다.여름 동안, 포자낭이라고 불리는 수많은 구형 구조들이 나뭇가지 아래쪽에 형성된다.수컷 포자낭은 녹색을 띠거나 붉은색을 띠며 곤충이나 거미의 알 덩어리처럼 보인다.지름이 2밀리미터이고, 수많은 수컷 포자낭을 가지고 있다.수컷 포자는 매우 작고 각 미세 포자낭 안에서 생성됩니다.미세 포자는 매스울라라고 [9]불리는 덩어리에 달라붙는 경향이 있다.

암컷 포자낭은 포자낭 1개와 기능성 포자낭 1개로 훨씬 더 작습니다.각각의 암컷 포자는 수컷 포자보다 상당히 크기 때문에 메가포자라고 불립니다.

아졸라는 수컷과 암컷 포자의 내부에 발달하는 미세한 수컷과 암컷 배우체를 가지고 있다.암컷 배우자는 거포자에서 튀어나와 작은 수의 아케고니아를 낳으며 각각 하나의 알을 가지고 있다.그 미세 포자는 8개의 수영 [22]정자를 생산하는 단일 안테리듐을 가진 수컷 배우체를 형성한다.수컷 포자단에 있는 가시 돋친 글로키디아는 암컷 거대 포자에 달라붙어 수정이 용이하다.

적용들

사료 및 동물 사료

아졸라는 습지 논을 위한 생물 비료로서 전통적인 재배와 더불어 가축 [23]사료의 지속 가능한 생산을 위해 점점 더 많이 사용되고 있습니다.아졸라는 단백질, 필수 아미노산, 비타민, 미네랄이 풍부합니다.연구는 아졸라를 젖소, 돼지, 오리, 닭에게 먹이는 것을 묘사하고 있으며, 우유 생산량, 닭구이 무게, 계란 층 생산량이 기존 사료에 비해 증가했다고 보고되었다.FAO의 한 연구는 아졸라가 열대 바이오매스 농업 시스템에 어떻게 통합되어 식품 [24]보충제의 필요성을 줄이는지를 설명하고 있다.생물 자화에 대한 우려가 존재하는 것은 식물을 섭취하는 동물의 몸에 남아 있는 신경 독소 BMAA를 포함할 수 있고 BMAA가 [25]먹이사슬을 통과하는 것으로 기록되었기 때문이다.아졸라는 신경변성 [26][27][28]질환의 가능한 원인인 이 물질을 포함할 수 있다.아졸라는 인간의 소비를 위한 식품으로 제안되어 왔지만, 아졸라를 먹는 것의 안전성에 대한 장기적인 연구는 [29]아직 이루어지지 않았다.이전의 연구들은 신경독의 생산을 질소 고정성 시아노박테리아인 아나베나 플로사쿠아에 [30]종에서 기인한 것으로 보고 있다.A. azollae가 신경독을 생성하는지 확인하기 위해 추가 연구가 필요할 수 있습니다.

동반식물

아졸라는 다른 식물과의 경쟁을 막기 위해 질소를 고정하고 빛을 차단하기 위해 적어도 1000년 동안 논에서 사용되어 왔다.벼는 아졸라 층을 뚫고 들어갈 수 있을 정도의 높이로 심어져 있다.성숙한 아졸라 매트는 잡초 억제 멀치로도 사용할 수 있다.

쌀 농가들은 1500년 전에 아졸라를 쌀 생물 비료제로 사용했다.이 관습에 대해 알려진 가장 오래된 기록은 540년에 자수쉐(자시쉐)가 쓴 책에 있다.지민도수(吉民道水)에 관한 D.17세기 초 명나라 말기에 아졸라의 녹색 퇴비 사용이 지역 [31]기록에 기록되었습니다.

살충제

어떤 모기도 물속에 알을 낳기 위해 양치식물 피막을 뚫고 들어갈 수 없다는 속설은 "모기양치식물"[15]이라는 흔한 이름을 붙였습니다.아졸라는 논에서 모기 유충을 방제하는 데 사용되어 왔다.수면의 두꺼운 돗자리에서 자라 유충이 수면까지 올라오기가 어려워져 [32]유충의 목을 조르는 효과가 있다.

기후 변화

아졸라는 탄소 격리 양식으로 제안되었다.이 제안은 아졸라가 한때 북극을 뒤덮었다가 가라앉아 지구의 온실 효과에 기여했을 탄소 테라톤을 영구적으로 격리시키고 21세기 [33]평균보다 12-15°C(54-59°F) 더 따뜻한 온난화 사건을 종결시켰다고 주장하는 가설의 아졸라 사건에 근거한다.

그것들은 대기 중 CO2 [3]수치를 감소시키는 데 크게 기여한다.

침습종

이 양치류는 영국을 포함한 세계의 다른 지역에 소개되었고, 일부 지역에서는 해충이 되었다.명목상 열대 식물인 그것은 추운 기후에 적응했다.최대 30cm 두께의 매트를 형성할 수 있고 수면의 100%를 덮을 수 있어 현지의 곤충이나 양서류가 [34]수면 위로 올라오는 것을 방지합니다.

고기후학에서의 중요성

주요 기사 : 아졸라 이벤트

북극 고기후학 연구는 아졸라가 5천 5백만 년 전에 일어난 온실 효과의 증가를 되돌리는데 중요한 역할을 했을지도 모른다고 보고했습니다. 이 온실 효과는 북극 주변 지역을 뜨겁고 열대적인 환경으로 변화시켰습니다.이 연구는 위트레흐트 대학의 환경 생물학 연구소에 의해 수행되었다.이는 북극해의 담수 표면에서 자라는 아졸라의 거대한 지역이 지구 온실 효과가 감소하기 위해 대기 중의 이산화탄소를 충분히 소비하여 결국 남극 대륙의 빙상이 형성되고 현재의 "빙원 기간"이 발생했음을 나타낸다.이 이론은 아졸라 [35]사건으로 불린다.

바이오메디에이션

참고 항목: 바이오메디바이스

아졸라는 유출물에서 크롬, 니켈, 구리, 아연, 납을 제거할 수 있다.또한 1~1000ppm [36]함유 용액에서 납을 제거할 수도 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b 입력: Encyclopédie Methodique, Botanique 1 (1): 343.1783. "Name - Azolla Lam". Tropicos. Saint Louis, Missouri: Missouri Botanical Garden. Retrieved February 19, 2010. Annotation: a sp. nov. reference for Azolla filiculoides
    Type Specimens HT: Azolla filiculoides
  2. ^ Li, Fay-Wei; Brouwer, Paul; Carretero-Paulet, Lorenzo; Cheng, Shifeng; de Vries, Jan; Delaux, Pierre-Marc; Eily, Ariana; Koppers, Nils; Kuo, Li-Yaung (2018-07-02). "Fern genomes elucidate land plant evolution and cyanobacterial symbioses". Nature Plants. 4 (7): 460–472. doi:10.1038/s41477-018-0188-8. ISSN 2055-0278. PMC 6786969. PMID 29967517.
  3. ^ a b c Speelman, E. N.; Van Kempen, M. M. L.; Barke, J.; Brinkhuis, H.; Reichart, G. J.; Smolders, A. J. P.; Roelofs, J. G. M.; Sangiorgi, F.; De Leeuw, J. W.; Lotter, A. F.; Sinninghe Damsté, J. S. (March 2009). "The Eocene Arctic Azolla bloom: environmental conditions, productivity and carbon drawdown". Geobiology. 7 (2): 155–170. doi:10.1111/j.1472-4669.2009.00195.x.
  4. ^ Weber, Ewald (2017). Invasive Plant Species of the World: A Reference Guide to Environmental Weeds. p. 65. ISBN 9781780643861.
  5. ^ Evrard, C.; Van Hove, C. (2004). "Taxonomy of the American Azolla species (Azollaceae): A critical review". Systematics and Geography of Plants. 74: 301–318.
  6. ^ "Name - Azolla Lam. subordinate taxa". Tropicos. Saint Louis, Missouri: Missouri Botanical Garden. Retrieved February 19, 2010.
  7. ^ "Query Results for Genus Azolla". IPNI. Retrieved February 19, 2010.
  8. ^ Hussner, A. (2006). "NOBANIS -- Invasive Alien Species Fact Sheet -- Azolla filiculoides" (PDF). Online Database of the North European and Baltic Network on Invasive Alien Species. Heinrich Heine Universität, Düsseldorf. Retrieved February 19, 2010.
  9. ^ a b c d e f Arnold, C.A. (1955). "A Tertiary Azolla from British Columbia" (PDF). Contributions from the Museum of. Paleontology, University of Michigan. 12 (4): 37–45.
  10. ^ Vajda, V; McLoughlin, S. (2005). "A new Maastrichtian-Paleocene Azolla species from Bolivia, with a comparison of the global record of coeval Azolla microfossils". Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology. 29 (2): 305–329. doi:10.1080/03115510508619308. S2CID 128643041.
  11. ^ Iwao Watanabe, Nilda S.Berja (1983). "The growth of four species of Azolla as affected by temperature". Aquatic Botany. 15 (2): 175–185. doi:10.1016/0304-3770(83)90027-X.
  12. ^ "Hasan, M. R. ; Chakrabarti, R., 2009. Use of algae and aquatic macrophytes as feed in small-scale aquaculture: A review. FAO Fisheries and Aquaculture technical paper, 531. FAO, Rome, Italy". fao.org/. Retrieved 18 August 2014.
  13. ^ 북극 아졸라 사건 - 지질학회
  14. ^ "FAO figures".
  15. ^ a b "Mosquito Fern". America's Wetland Resource Center. Loyola University, New Orleans. Retrieved 2007-11-10.
  16. ^ Wagner, G.M. (1997). "Azolla: a review of its biology and utilization". Bot. Rev. 63: 1–26. doi:10.1007/BF02857915. S2CID 347780.
  17. ^ Moore, A. W. (1969). "Azolla: Biology and agronomic significance". Bot. Rev. 35: 17–35. doi:10.1007/BF02859886. S2CID 42431293.
  18. ^ Zimmerman, William J. (1985). "Biomass and Pigment Production in Three Isolates of Azolla II. Response to Light and Temperature Stress". Ann. Bot. 56 (5): 701–709. doi:10.1093/oxfordjournals.aob.a087059.
  19. ^ Cohen, M.F.; Meziane, T.; Tsuchiya, M.; Yamasaki, H. (2002). "Feeding deterrence of Azolla in relation to deoxyanthocyanin and fatty acid composition" (PDF). Aquatic Botany. 74 (2): 181–187. doi:10.1016/S0304-3770(02)00077-3. Archived from the original (PDF) on 2008-11-22. Retrieved 2010-01-22.
  20. ^ Brinkhuis, H.; Schouten, S.; Collinson, M.E.; Sluijs, A.; Sinninghe Damsté, J.S.; Dickens, G.R.; Huber, M.; Cronin, T.M.; Onodera, J.; Takahashi, K.; et al. (2006). "Episodic fresh surface waters in the Eocene Arctic Ocean". Nature. 441 (7093): 606–9. Bibcode:2006Natur.441..606B. doi:10.1038/nature04692. hdl:11250/174278. PMID 16752440. S2CID 4412107. Retrieved 2007-10-17.
  21. ^ a b Kempf, E.K. (1976). "Low Magnifications - A Marginal Area of Electron Microscopy". ZEISS Information. 21 (83): 57–60.
  22. ^ Scagel, Robert F.; Bandoni, Robert J.; Rouse, Glenn E.; Schofield, W.B.; Stein, Janet R.; Taylor, T.M. (1965). An Evolutionary Survey of the Plant Kingdom. Belmont, California: Wadsworth Publishing. 658pp.
  23. ^ Pillai, P. Kamalasanana; Premalatha, S.; Rajamony, S. "Azolla – a sustainable feed substitute for livestock". Small animals in focus. Farming Matters magazine. Azolla livestock feed. Retrieved 2008-01-14.
  24. ^ Preston, T.R.; Murgueitio, E. (1992–1993). "Sustainable intensive livestock systems for the humid tropics". World Animal Review. Sustainable animal production. UN FAO. 71. ISSN 1014-6954. Retrieved 2011-09-28.
  25. ^ Banack, S.A.; Cox, P.A. (2003). "Biomagnification of cycad neurotoxins in flying foxes: Implications for ALS-PDC in Guam". Neurology. 61 (3): 387–389. doi:10.1212/01.wnl.0000078320.18564.9f. PMID 12913204. S2CID 38943437.
  26. ^ Sjodin, Erik (December 2014). "Azolla, BMAA, and neurodegenerative diseases". Retrieved 2015-01-08.
  27. ^ "Are toxins in seafood causing ALS, Alzheimer's, and Parkinson's?". Discover Magazine. May 2011. Retrieved 2019-09-13.
  28. ^ Williams, Amy Bennett (7 August 2019). "Documentary about algae and public health debuts to sold-out crowd". Fort Myers News-Press.
  29. ^ Sjodin, Erik (2012). The Azolla Cooking and Cultivation Project. ISBN 978-9198068603.
  30. ^ Agnihotri, Vijai K. (2014). "Anabaena flos-aquae". Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 44 (18): 1995–2037. doi:10.1080/10643389.2013.803797. S2CID 84472933.
  31. ^ "The East discovers Azolla". Azolla Foundation. Retrieved 18 August 2014.
  32. ^ Myer, Landon; Okech, Bernard A.; Mwobobia, Isaac K.; Kamau, Anthony; Muiruri, Samuel; Mutiso, Noah; Nyambura, Joyce; Mwatele, Cassian; Amano, Teruaki (2008). Myer, Landon (ed.). "Use of Integrated Malaria Management Reduces Malaria in Kenya". PLOS ONE. 3 (12): e4050. Bibcode:2008PLoSO...3.4050O. doi:10.1371/journal.pone.0004050. PMC 2603594. PMID 19115000.
  33. ^ Wang, Brian. "Fix Hothouse Earth Just Like Last Time NextBigFuture.com". Retrieved 2021-08-14.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)
  34. ^ 침습성 비토종(영국)– 양치류 – 내부 생태
  35. ^ "Can A Tiny Fern Help Fight Climate Change and Cut Fertilizer Use?". Yale E360. 2018-07-11. Retrieved 2021-11-25.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)
  36. ^ Robert L. Irvine; Subhas K. Sikdar (1998-01-08). Bioremediation Technologies: Principles and Practice. p. 102. ISBN 9781566765619.

외부 링크