Teadlane selgitab, miks merevesi jõululaupäeval punaseks värvus ({{contentCtrl.commentsTotal}})

Heledal jäisel taustal tuleb nähtus esile eriti kontrastsena.
Heledal jäisel taustal tuleb nähtus esile eriti kontrastsena. Autor/allikas: Marju Robal

Jõulude ajal võis näha Suurupi tuletorni lähedal omapärast vaatepilti: merevesi oli omandanud mitmekümne meetri ulatuses piki rannikuriba neoonroosa värvuse. Nähtust käisid kohapeal uurimas Tallinna Ülikooli vetikateadlased Rando Tuvikene ja Marju Robal.

Kuigi nimetatud nähtus ei ole midagi väga ebaharilikku ning peamiselt sügisel-talvel tuleb seda soodsate olude kokkulangemisel ikka ette, jääb omapärase värvidemängu sügavam tekkepõhjus sageli selgitamata. Botaanikud-merebioloogid on enamasti üksmeelel – vee iseloomuliku punase värvuse põhjuseks on tormidega randa uhutud punavetikate lagunemine.

Sarnaselt maismaataimedele sisaldavad ka punavetikad rohelist pigmentainet, klorofülli, mille abil suudavad taimed kasutada ära valgusenergiat oma elutegevuseks. Punavetikate rakkudes esinevad lisaks klorofüllile veel teatud fotosünteesi abipigmendid – punase värvusega fükoerütriinid ja sinised fükotsüaniinid.

Need värvained võimaldavad fotosünteesi toimumist meresügavustes, kus valgustingimused on kehvad ning üksnes klorofülli abil taim oma elutegevuseks piisavalt energiat ei saaks. Fükoerütriinid maskeerivad hästi klorofülli rohelised toonid ja annavad punavetikatele iseloomuliku värvuse.

Heledal jäisel taustal tuleb nähtus esile eriti kontrastsena. Autor: Marju Robal

Erinevalt klorofüllist lahustuvad fükoerütriinid vees hästi. Tervetest rakkudest need punased pigmentained aga välja ei pääse. Väljaleostumine saab toimuda vaid rakkude purunemisel.

Rannikule uhutud merevetikad külmuvad miinuskraadide juures. Sellega kaasnev jääkristallide teke lõhub rakustruktuurid ning hukutab taime. Sulamisel vabaneb purunenud rakkudest vesilahustuvaid ained. Mikroorganismide elutegevuse tulemusel algab biomassi kiire lagunemine, mis hoogustab ainete edasist väljaleostumist veelgi.

Kui veevahetus on mingil põhjusel takistatud, nt jäävallide, rannajoone kuju või vähese lainetuse tõttu, omandab vesi kiiresti erkpunase värvuse. Heledal jäisel taustal tuleb nähtus esile eriti kontrastsena, jää kiirel sulamisel võib aga hoopiski märkamata jääda.

Laialt levinud vetikad
Kuigi praktiliselt kõik punavetikad sisaldavad fükoerütriine (enamasti kogustes alla 1% kuivmassist), värvivad merevee efektselt neoonroosaks vaid teatud liigid. Suurupi piirkonnas rannikule uhutud merevetikate hulgas moodustava suurema osa pruunvetikas põisadru (Fucus vesiculosus) ja punavetikas agarik (Furcellaria lumbricalis).

Tuletorni läheduses sisaldub tormiheite koosseisus aga märkimisväärsetes kogustes ka üks teine, Eesti rannikuvetes väga tavaline punavetikaliik – Ceramium tenuicorne, millel eestikeelset nime veel ei olegi. Just selle vetikaliigi õrnade rakkude purunemisel vabaneb rohkesti erkpunast pigmentainet. Kaasnevaid kollakaid-pruunikaid komponente, mis kirgast vaatemängu rannikul varjutaks, eraldub sellest punavetikast vähe.

Ohutu ja suisa kasulik
Sedavõrd kontrastse "värvireostuse" puhul tekib paratamatult küsimus, kas tegemist võib olla millegi ohtlikuga. Punavetikatest pärinevad spetsiifilised värvipigmendid, fükoerütriinid, on väga omapärased ained – tegemist on valkudega. Kui punavetikatest ja mõnedest bakteritest pärinevad pigmendid kõrvale jätta, on värviliste valkude esinemine looduses väga erandlik nähtus. Inimesele on fükoerütriinid kahjutud, pigem on tegemist suisa kasulike ainetega.

Aasias eraldatakse neid pigmente vetikatest töönduslikult. Kasutusvaldkonnad hõlmavad peamiselt kosmeetika ja toiduainetööstuse sektoreid. Lisaks värvust andvale omadusele toimivad punavetikapigmendid ka organismi kaitsvate antioksüdantidena.

Heledal jäisel taustal tuleb nähtus esile eriti kontrastsena. Autor: Marju Robal

Eestlase toidulauale satuvad punavetikad ja punavetikapigmente sisaldavad tooted harva. Siiski võib ka meil saada toiduga märkimisväärse koguse fükoerütriini näiteks vetikalehtedest, mida kasutatakse sushi valmistamisel.

Kõrgpuhtale kujule viiduna on fükoerütriinide näol tegemist äärmiselt väärtuslike ja kohati lausa asendamatute ainetega. Põhjuseks on nende pigmentide võime helenduda kollaselt, kui ergastada neid UV-kiirguse või nähtava valgusega. Nii kasutatakse punavetikapigmente laialdaselt laboratoorsete fluorestsentsvärvidena biokeemias ja meditsiinidiagnostikas. Kuna fükoerütriinide puhastamine on ressursimahukas, on nende kõrgpuhaste preparaatide turuhind väga kõrge. Mõni milligramm puhast ainet võib maksta sadu eurosid.

Fükoerütriini sisaldus jääb Suurupist kogutud veeproovis suurusjärku 10 mg/l. Randa väärtuslikku värvipigmenti korjama minna ei tasu. Kuna tegemist on valgulise ainega, kasutavad mikroorganismid ja mereselgrootud selle kiiresti oma elutegevuseks ära. Lisaks tuhmub pigmendi punane värvus päikesevalguse toimel üsna ruttu, jää sulades kannavad lained aga värvaine laiali.

2018. aasta lõpus avaldasid Tallinna Ülikooli teadlased Läänemere punavetikast pärineva fükoerütriini alase uurimuse kõrgetasemelises teadusajakirjas Algal Research.

Merevesi oli jõulupühade ajal omandanud mitmekümne meetri ulatuses piki rannikuriba neoonroosa värvuse.. Autor: Marju Robal

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: