Levä

Levä on yhteisnimitys ryhmälle melko alkeellisia aitotumaisia yksi- ja monisoluisia eliöitä, joille yhteistä on, että ne kaikki yhteyttävät eli kykenevät fotosynteesiin. Tieteellisen luokittelun kannalta levät eivät muodosta kehityshistoriallisesti eli fylogeneettisesti yhtenäistä ryhmää. Nimitys "levä" viittaakin lähinnä tiettyihin elintapoihin tai ulkoisiin piirteisiin. Nykyisten tutkimusten perusteella vaikuttaa siltä, että erilaiset hyvinkin toisistaan poikkeavat alkueliöt ovat vuosimiljoonien aikana ottaneet soluihinsa endosymbionteiksi syanobakteereja tai muita yhteyttäviä yksisoluisia eliöitä ja näin kehittyneet levämäisiksi eliöiksi.
Fylogeneettisen tulkinnan mukaan eri leväryhmien voidaan katsoa kuuluvan erilaisiin itsenäisiin pieniin eliökuntiin, tosin viherlevät luetaan samaan kuntaan kasvien kanssa. Yksinkertaistetussa luokittelussa näitä pienempiä eliökuntia nimitetään yhteisnimityksellä protistit eli alkueliöt. Aiemmin myös esitumalliset syanobakteerit eli sinilevät luettiin leviin, mutta sittemmin niiden on todettu olevan bakteereja. Levät ovat hyvin moninainen ja varsin keinotekoisesti luokiteltu eliöryhmä, ja niitä kutsutaankin yhteisellä nimellä lähinnä käytännöllisistä syistä.

Ominaisuudet

Valtaosa levistä on yhteyttäviä eliöitä. Ne ovat todelliset maapallon keuhkot, sillä ne tuottavat suuren osan ilmakehän hapesta. 
Yksinkertaisimmat levät ovat yksisoluisia, mutta kehittyneimmät merilevät saattavat kasvaa jopa 50 metrin mittaisiksi. Levillä ei ole varsinaisille kasveille ominaisia osia, kuten lehtiä, kukkia tai juuria, mutta yhteyttämiskyky erottaa ne useimmista muista alkueliöistä. Lehtivihreän ohella levät saattavat sisältää muitakin pigmenttejä, kuten keltaisia tai ruskeita karotenoideja ja sinisiä tai punaisia fykobiliinejä, jotka antavat leville niiden ominaisvärin.
Juurten sijasta joillakin levillä on tarttumisrihmat jolla ne pysyvät kiinni alustassa. Toisin kuin kasvien juuret, nämä rihmat eivät kuljeta vettä tai ravinteita. Joillakin lajeilla on myös muodoltaan lehteä tai vartta muistuttavia rakenteita, tai kaasun täyttämiä kellukkeita.
Myös levien solurakenne muistuttaa kasveja, poikkeuksena piilevät, joiden soluseinä koostuu piidioksidista. Monilla yksisoluisilla levillä on kuitenkin soluseinässään värekarvoja, joiden avulla ne pystyvät uimaan vedessä. Muutamat lajit, joilla soluseinä ei ole jäykkä, pystyvät lisäksi ryömimään amebojen tapaan.

Kehitys

Endosymbioositeorian mukaan leviksi kutsutut eliöryhmät syntyivät, kun syanobakteerit muodostivat solunsisäisen symbioosin eli endosymbioosin joidenkin yksisoluisten aitotumaisten eliöiden kanssa ja kehittyivät leväsolun kloroplasteiksi. Tällä tavoin otaksutaan syntyneen niin sanotun Archaeplastida-ryhmän, johon on sisällytetty kasvit ja viherlevät, punalevät ja glaukofyytit. Ensimmäinen tunnettu aitotumaiseksi otaksuttu levämäinen eliö oli Grypania, joka ilmestyi noin 2100 miljoonaa vuotta sitten. On kuitenkin epäselvää, mihin kehityslinjaan se kuului. Vanhimmat punaleväksi määritetyt fossiilit on löydetty 1200 miljoonaa vuotta vanhoista kerrostumista.
Molekyylitaksonomisten tutkimusten perusteella on kuitenkin ilmeistä, että endosymbioosia tapahtui tämän jälkeen sekundaarisesti eli eräät aitotumaiset yksoluiset eliöt ottivat endosymbionteikseen jo viherhiukkaset saaneita Archaeplastida-ryhmän eliöitä, jolloin kehittyivät muun muassa ruskeat levät sekä panssari- ja nielulevät. Monissa leväsoluissa on nykyäänkin havaittavissa näistä endosymbionttisista eliöistä peräisin olevia jäänteitä, kuten esimerkiksi ruskeiden levien viherhiukkasten ympärillä oleva ylimääräinen kalvopari.
Edellä todetusta johtuen levät eivät ole monofyleettinen ryhmä, eli niillä ei ole yhteistä kantamuotoa. Siksi levistä ei voida muodostaa taksonia eli yhtä tiettyä tieteellisesti luokiteltua eliöryhmää.
Ensimmäiset levät alkoivat siirtyä maalle ordovikikaudella 510–439 miljoonaa vuotta sitten, joidenkin tutkimusten mukaan jo 700 miljoonaa vuotta sitten, kun yhteyttämisen tuloksena syntynyt otsonikerros mahdollisti elämisen myös maalla. Alkeellisista viherlevistä kehittyivät näkinpartaislevät (Charophyta), joiden lajeista puolestaan kehittyivät sammalet ja niistä putkilokasvit. Viherlevät ovat siten varsinaisten kasvien (versokasvit) esimuotoja. Ruskeat levät puolestaan ovat puna- ja viherleviä huomattavasti nuorempi eliöryhmä, joiden fossiiliaineisto alkaa liitukaudelta 120 miljoonan vuoden takaa.

Elinympäristö

Useimmat levät elävät makeissa ja suolaisissa vesistöissä, joissa ne joko ajelehtivat irrallaan tai ovat kiinnittyneinä pohjaan. Lisäksi ne ovat metsien kosteiden paikkojen tavallisia asukkeja. Leviä on kuitenkin tavattu myös lumesta, merellä olevan jääpeitteen alta ja läpikuultavien kvartsilohkareiden alta Namibin aavikolla – lähes kaikkialta, missä vain on pysyvää kosteutta ja vähäistäkin valoa. Levät muodostavat usein symbiooseja muiden eliöryhmien kanssa: jäkälät ovat sienten ja levien symbioottisia kaksoiseliöitä, ja korallieläimet taas tarvitsevat Zooxanthellae-ryhmään kuuluvaa yksisoluista levää muodostaakseen koralliriuttoja.

Käyttö

Joitakin leviä käytetään raaka-aineina hyvin erilaisiin käyttötarkoituksiin. Niitä käytetään mm. hammastahnaan, muoveihin, meikkeihin ja jäätelöön.
Japanissa syödään runsaasti useita eri levälajeja. Länsimaissakin tunnetaan muiden muassa nori, wakame ja arominvahventeena toimiva kombu.
Hyytelöaineena käyetty Agar valmistetaan punalevistä. Eräitä lajeja käytetään myös rehuksi ja lannoitteeksi sekä biodieselin valmistukseen, joskus jopa tatuoinneiksi.