Ravitsemus levissä

Määritelmämme mukaan useimmat leväryhmät ovat fotoautotrofeja, eli ne ovat täysin riippuvaisia fotosynteettisestä laitteistostaan aineenvaihdunnallisten tarpeidensa tyydyttämisessä, ja ne käyttävät auringonvaloa energialähteenä ja hiilidioksidia hiilidioksidin lähteenä hiilihydraattien ja ATP:n tuottamiseen. Useimmat leväosastot sisältävät värittömiä heterotrooppisia lajeja, jotka voivat saada orgaanista hiiltä ulkoisesta ympäristöstä joko ottamalla liuenneita aineita (osmotrofia) tai nielemällä bakteereja ja muita soluja hiukkasmaisena saaliina (fagotrofia). On olemassa myös leviä, jotka eivät pysty syntetisoimaan välttämättömiä ainesosia, kuten B12-kompleksin vitamiineja tai rasvahappoja, ja niiden on tuotava ne itse; nämä levät määritellään auxotrofisiksi.
On kuitenkin laajalti tunnustettu, että levät käyttävät monimutkaista ravitsemusstrategioiden kirjoa, jossa yhdistyvät fotoautotrofia ja heterotrofia, jota kutsutaan miksotrofiaksi. Autotrofian ja heterotrofian suhteellinen osuus kasvusta miksotrofisen lajin sisällä vaihtelee pitkin agradienttia levistä, joiden pääasiallinen ravitsemustapa on fototrofia, niiden levien kautta, joille fototrofia tai heterotrofia tarjoaa välttämättömiä ravintolisäaineita, ja niiden levien kautta, joille heterotrofia on hallitseva strategia. Jotkin mixotrofiset levät ovat pääasiassa fotosynteettisiä ja käyttävät vain satunnaisesti orgaanista energianlähdettä. Toiset mixotrofit tyydyttävät suurimman osan ravinnontarpeestaan fagotrofialla, mutta saattavat käyttää joitakin saaliin kloroplastien fotosynteesituotteita. Hiilen fotosynteettinen kiinnittyminen ja hiukkasmaisen ravinnon käyttö pääravinteiden (typpi, fosfori ja rauta) ja kasvutekijöiden (esim. vitamiinit, välttämättömät aminohapot ja välttämättömät rasvahapot) lähteenä voi parantaa kasvua erityisesti äärimmäisissä ympäristöissä, joissa resurssit ovat rajalliset. Heterotrofia on tärkeää hiilen hankkimiseksi silloin, kun valoa on rajoitetusti, ja päinvastoin autotrofia ylläpitää solua aikoina, jolloin hiukkasmaista ravintoa on niukasti.
Ravitsemusstrategioidensa perusteella levät luokitellaan neljään ryhmään:

  • Pakolliset heterotrofiset levät. Ne ovat ensisijaisesti heterotrofisia, mutta pystyvät ylläpitämään itseään fototrofialla, kun saalispitoisuudet rajoittavat heterotrofista kasvua (esim. Gymnodium gracilentum, Dinophyta).
  • Pakolliset fototrofiset levät. Niiden ensisijainen ravitsemustapa on fototrofia, mutta ne voivat täydentää kasvua fagotrofialla ja/tai osmotrofialla valon ollessa rajoittava (esim. Dinobryon divergens, Heterokontophyta).
  • Fakultatiiviset mixotrofiset levät. Ne voivat kasvaa yhtä hyvin sekä fototrofeina että asheterotrofeina (esim. Fragilidium subglobosum, Dinophyta).
  • Pakolliset mixotrofiset levät. Niiden ensisijainen ravitsemustapa on fototrofia, mutta fagotrofia ja/tai osmotrofia tuottaa kasvun kannalta välttämättömiä aineita (fotoaksotrofiset levät voidaan sisällyttää tähän ryhmään) (esim. Euglena gracilis, Euglenophyta).