Bagaimana Fitoplankton Berkembangbiak?

Fitoplankton adalah makhluk mikroskopis yang berkembang biak secara produktif melalui cara aseksual dan seksual. Tingkat reproduksi fitoplankton secara langsung mempengaruhi dan mencerminkan keseimbangan ekosistem.

Berdasarkan Nasional geografis, tanaman laut seperti fitoplankton, ganggang dan rumput laut menghasilkan 70 persen oksigen atmosfer, yang bahkan lebih dari hutan hujan. Namun, dalam kondisi lingkungan tertentu, populasi fitoplankton dapat meledak, menghasilkan bunga yang berbau busuk dan beracun.

Kategori utama plankton adalah fitoplankton dan zooplankton. Plankton bisa eukariotik atau prokariotik. Fitoplankton mirip tumbuhan termasuk plankton alga dan mikroalga.

Fitoplankton dapat berupa tumbuhan uniseluler, protista (alga) atau bakteri:

• Dinoflagellata: Ini dibedakan oleh ekor seperti cambuk dan cangkang yang kompleks. Sekitar setengah dari semua dinoflagellata adalah non-fotosintetik. Beberapa spesies bioluminescent dan bersinar di malam hari.

• Diatom: Ini adalah ganggang fotosintesis yang tidak bergerak yang mengapung di permukaan air tawar dan air laut. Diatom juga ada di tanah yang lembab. Lapisan unik diatom terdiri dari silikon yang digunakan secara komersial.
  
  

• Sianobakteri: Ini adalah bakteri primitif yang dapat menimbulkan mekar beracun.
  

• Cocolithophores: Ini adalah plankton yang ditutupi sisik yang mirip dengan batu kapur. Mereka adalah sumber kalsit yang penting.
  

Zooplankton, juga disebut plankton hewan, meliputi:

• protozoa
  
• larva
  
• copepoda
  
• cacing pipih

Zooplankton adalah salah satu organisme laut yang paling banyak ditemukan di mana-mana dan termasuk organisme terkenal seperti ubur-ubur. Zooplankton adalah konsumen di rantai makanan.

Fitoplankton menghasilkan makanan dan melepaskan oksigen sebagai produk sampingan, sama seperti tanaman terestrial mendukung Bumi.

Fitoplankton mendapatkan namanya dari kata Yunani plankto, yang berarti pengembara atau pengembara – deskripsi yang tepat tentang bagaimana fitoplankton mengapung melalui kehidupan. Peneliti internasional juga dapat menyebut organisme ini sebagai “fitoplankton” atau “fitoplancton” dalam bahasa lain.

Peringkat fitoplankton di antara organisme terpenting di Bumi. Selain menyediakan makanan untuk sisa jaringan makanan, fitoplankton mengoksidasi air dan udara.

Fitoplankton mengurangi efek pemanasan global dengan menyerap 33 persen karbon dioksida dari sumber alam dan bahan bakar fosil, menurut Kudela Lab di University of California, Santa Cruz. Setelah mati, fitoplankton dan sampah organik lainnya dapat tenggelam ke dasar laut dan suatu hari akan beralih ke bahan bakar fosil – gas, minyak, dan batu bara.

Limpasan pupuk berbasis nitrogen dari ladang, kotoran hewan dari tempat pemberian pakan dan limbah yang tidak diolah memasuki saluran air dan mengganggu keseimbangan ekologis. Zona mati skala besar di daerah seperti Teluk Meksiko dihasilkan dari suhu global yang lebih hangat dan pertumbuhan berlebih fitoplankton yang mencekik kehidupan laut. Bakteri pengurai menggunakan oksigen tambahan saat mengkonsumsi materi yang membusuk dari mekar.

Para ilmuwan memantau fluktuasi populasi alga untuk melindungi air bersih – sumber daya alam yang semakin langka. Sampel diambil di lapangan dengan menggunakan jaring plankton untuk pengambilan spesimen. Jaring jala biasanya bekerja dengan baik untuk menangkap fitoplankton, tetapi nanoplankton kecil harus disaring dari sampel air.

Jumlah dan jenis plankton menunjukkan kondisi air secara keseluruhan dan menunjukkan tingkat reproduksi plankton.

Strategi reproduksi yang efisien adalah ciri fitoplankton. Ketika kondisi pertumbuhan tepat, fitoplankton berkembang biak dengan cepat melalui berbagai cara reproduksi aseksual.

Kesederhanaan plankton memungkinkan mereka untuk bereproduksi dengan mudah:

• Tumbuh cepat dinoflagellata biasanya membagi melalui pembelahan biner. Sebuah sel induk membelah menjadi dua sel identik yang akan membelah lagi dan lagi. Filamen dapat terbentuk jika sel tidak terpisah sepenuhnya selama pembelahan sel.

• Protista dapat bereproduksi secara aseksual melalui pembelahan ganda. Sel bersiap untuk membelah, mereplikasi nukleusnya dan kemudian membelah menjadi beberapa sel yang identik dengan sel aslinya kecuali terjadi mutasi.
  

• Sel persegi panjang dari spirogyra (fitoplankton alga) menempel ujung ke ujung, membentuk rantai yang sangat panjang yang disebut filamen. Ketika filamen membelah, setiap bagian yang mengapung di atas air akan tumbuh menjadi filamen baru melalui mitosis sederhana. Perkembangbiakan seperti ini disebut fragmentasi.

• Zooplankton suka ular naga dapat berkembang biak melalui pemula. Seperti ragi, hydra dapat menumbuhkan tunas yang akan matang dan putus, menjadi tiruan dari induknya.
  

Ganggang hijau dan bakteri dapat menghasilkan spora yang terus membelah di dalam sel induk. Dewasa endospora dilepaskan untuk membentuk keturunan yang identik.

Reproduksi seksual melibatkan rekombinasi materi genetik untuk menghasilkan keturunan dengan genom yang unik. Keanekaragaman hayati dalam suatu populasi membantu suatu spesies beradaptasi dengan kondisi buruk seperti panas atau kekeringan.

Beberapa fitoplankton dapat bereproduksi secara seksual:

• diatom menghasilkan dan melepaskan diploid gamet jantan dan betina - spermatogonia dan oogonia – yang membelah secara meiosis menjadi haploidsperma atau telur. Sel telur yang dibuahi oleh sperma berkembang menjadi zigot disebut an auksospora yang bisa masuk dormansi. Sel akan tumbuh di bawah kondisi yang tepat dan kemudian melepaskan diatom ukuran penuh.

• Hermafrodit berumah satu koloni dari volvox (ganggang hijau) spesies menghasilkan paket sperma dan telur. dioecious koloni menghasilkan sperma atau telur. Dalam koloni volvox betina, sel-sel individu tumbuh menjadi oogamet yang memasuki istirahat zigot diploid tahap setelah sel telur dan sperma menyatu (syngamy).
  

Fitoplankton ditemukan di dekat pantai, di perairan terbuka yang berdiri, di atas lapisan es dan di dekat permukaan danau di mana nutrisi penting dan sinar matahari mudah diakses untuk pertumbuhan dan pembelahan sel. Fitoplankton yang hidup di laut biasanya berada di zona eufotik kolom air yang dapat ditembus oleh sinar matahari.

Zona eufotik tidak lebih dalam dari 900 kaki; kedalaman laut rata-rata adalah sekitar 13.000 kaki, seperti yang diperkirakan oleh Lembaga Oseanografi Woods Hole.

Siklus hidup fitoplankton yang khas meliputi pertumbuhan, reproduksi, dan kematian. Siklus hidup juga dapat mencakup periode dormansi yang terjadi secara teratur atau hanya ketika kondisi tidak kondusif untuk pertumbuhan.

Sebagai contoh, chrysophyta dapat membentuk kista atau spora yang tetap tidak aktif selama berbulan-bulan atau puluhan tahun. Beberapa diatom dan dinoflagellata membentuk kista dari musim dingin hingga musim semi.

Siklus hidup fitoplankton bervariasi menurut spesies. Contohnya, flagellata laut (Phaeocystis pouchetii) menghasilkan sel-sel motil kecil yang terus berkembang biak sampai tingkat nutrisi menurun. Selanjutnya, mereka membentuk koloni yang dikelilingi oleh lapisan lendir lengket yang mengandung nutrisi yang memungkinkan reproduksi lanjutan.

Jika nutrisi hilang sama sekali, membran hancur dan terdampar di pantai sebagai busa putih yang bau dan lengket.

Pertumbuhan fitoplankton berfluktuasi mengikuti musim. Reproduksi meledak di daerah kutub setiap musim semi ketika es yang surut menyimpan nutrisi yang kaya di permukaan air. Air dingin sangat ideal untuk reproduksi fitoplankton. Pada akhir musim panas, peningkatan sinar matahari menggairahkan pigmen di fitoplankton mengambang, menghasilkan percepatan pertumbuhan lain.

Fitoplankton dikonsumsi oleh ikan dan krill, yang kemudian menjadi santapan lezat bagi penguin, burung laut, dan anjing laut Adélie. Penguin telah menyesuaikan siklus perkembangbiakannya agar bertepatan dengan waktu puncak reproduksi fitoplankton.

Menurut Pusat Data Salju dan Es Nasional, beberapa perikanan terbesar di dunia terletak di Laut Bering di mana plankton berkembang biak dengan subur dan menopang populasi ikan.

Kelimpahan fitoplankton menarik burung, serangga, ikan dan hewan, dan meningkatkan keanekaragaman hayati di bioma akuatik. Namun, reproduksi fitoplankton nontoksik yang berlebihan masih dapat membahayakan karena mengakibatkan penipisan oksigen dan penyumbatan insang ikan.

Beberapa spesies cyanobacteria menghasilkan racun seperti: mikrosistin. Cyanobacteria biasa disebut "ganggang biru-hijau" dan mengubah air menjadi hijau.

Racun yang menghasilkan ganggang berbahaya (HAB) telah terjadi di setiap negara pantai, menurut according Layanan Laut Nasional. HAB dapat membuat sakit atau membunuh manusia selain kehidupan laut. HAB di tempat-tempat seperti Pantai Teluk Florida biasanya disebut "pasang merah" karena mekarnya mengubah air menjadi merah.

Air minum dapat terkontaminasi dan pantai ditutup karena bau yang tidak sedap dan risiko infeksi. HABs terjadi secara musiman di akhir musim panas ketika suhu dan polusi nitrogen memacu pertumbuhan fitoplankton.

Danau dan lautan yang kaya akan nitrogen, besi, dan fosfat menyediakan hamparan bagi spesies fitoplankton yang tak terhitung jumlahnya. Mekar sering mengikuti setelah badai karena nutrisi bergejolak dari bawah. Laju pertumbuhan melambat ketika nutrisi dalam pasokan pendek.

Faktor lain yang mempengaruhi reproduksi termasuk suhu, kedalaman, variabilitas cahaya dan konsentrasi air asin.salinitas). Plankton tidak ditemukan di banyak bagian lautan karena kelangkaan zat besi di wilayah tersebut.

Tergantung pada spesiesnya, fitoplankton memenuhi semua kebutuhan energi mereka melalui fotosintesis, atau mereka dapat melengkapi makanan mereka dengan mengonsumsi organisme hidup atau membusuk lainnya. Dua jenis utama fitoplankton menggunakan strategi yang berbeda untuk memperoleh makanan.

Misalnya, dinoflagellata berburu dan bergerak di air dengan mengibaskan ekornya; Namun, mereka adalah perenang yang lemah dan tidak bisa melawan arus. Diatom tidak menggunakan flagela (ekor) dan menyerap nutrisi yang dibutuhkan untuk metabolisme dan reproduksi saat mereka mengikuti arus.

Fitoplankton berfungsi sebagai bank makanan dunia akuatik karena kemampuannya seperti tumbuhan untuk menyerap sinar matahari dan menghasilkan energi makanan melalui fotosintesis. Sejumlah besar makhluk laut, dari siput hingga paus, berutang keberadaan mereka pada makanan fitoplankton yang stabil. Konsumen langsung fitoplankton termasuk zooplankton, anemon, udang dan kerang.

Pada gilirannya, tumbuhan dan hewan yang lebih kecil dikonsumsi oleh omnivora, yang kemudian dimakan oleh konsumen tersier atau predator puncak. Bahan makanan dalam makanan manusia dapat ditelusuri kembali ke a produsen utama seperti fitoplankton.

Menurut citra satelit NASA, awan yang lebih cerah terbentuk di tempat-tempat tertentu seperti Samudra Selatan selama periode reproduksi fitoplankton yang tinggi. Menggandakan fitoplankton dengan cepat seperti kokolitofora melepaskan gas dan zat organik ke udara, yang menghasilkan awan.

Awan memantulkan lebih banyak sinar matahari dan tampak lebih cerah ketika plankton mekar terjadi karena pemantulan tergantung pada jumlah air yang tersuspensi di awan dan ukuran partikel tetesan awan.

Para peneliti telah menemukan bahwa fitoplankton dapat menggunakan fotosintesis untuk mengubah karbon dioksida menjadi biomassa dan minyak untuk produksi biofuel. Peternakan alga dapat menguntungkan planet ini karena fitoplankton menyerap (menyimpan) lebih banyak karbon daripada melepaskannya kembali ke lingkungan.

Manfaat lain adalah produksi tanaman yang cepat. Menurut Institut Studi Lingkungan dan Energi, mikroalga berlipat ganda setiap hari dan tumbuh hingga 100 kali lebih cepat daripada tumbuhan di darat.

Selanjutnya, banyak spesies alga tumbuh di air asin, yang lebih mudah tersedia daripada air tawar. Peternakan alga dapat berlokasi di area di mana tanaman lain tidak dapat tumbuh. Alga bahan bakar nabati dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil domestik dan impor. Alga telah digunakan dalam pembuatan produk perawatan kulit, obat-obatan dan kosmetik.