מה אוכלים פיטופלנקטון?

האוקיאנוסים העולמיים מלאים בצמחים מיקרוסקופיים הנקראים פיטופלנקטון. המכונה לפעמים "צמחי הים", פיטופלנקטון מהווה את קרקעית שרשרת המזון הימית, ומשמש תזונה למגוון רחב של אורגניזמים, כולל דגים שבני אדם תופסים ואוכלים. פיטופלנקטון, לעומת זאת, מכינים אוכל בעצמם בתהליך הפוטוסינתזה.

פלנקטון פירושו "לשוטט או להיסחף". פיטו מגיע מהמילה היוונית לצמח. לכן פיטופלנקטון הם צמחים סוחפים הנמצאים בסביבות מים כמו אוקיינוסים, נהרות ואגמים. פיטופלנקטון נע בין חיידקים פוטוסינתטיים לדיאטומים ודינו-פלאגים.

פיטופלנקטון מכיל כלורופיל המאפשר להם להמיר את אור השמש לאנרגיה. בתהליך המכונה פוטוסינתזה, הפיטופלנקטון משתמש באנרגיה מאור השמש כדי לשלב מים ו פחמן דו חמצני ליצירת גלוקוז, סוג של סוכר, אותו הם מאחסנים כפחמימות לשימוש חומרים מזינים.

כמו צמחים ביבשה, גם הפיטופלנקטון ממיר את הסוכר לאנרגיה בתהליך הנקרא נשימה תאית. הסוכר הופך לטריפוספט אדנוזין (ATP), בצורה של אורגניזמים אנרגטיים יכולים להשתמש. אז אפשר לומר שפלנקטון פוטוסינתטי אוכל שמש.

לצד אור שמש, מים ופחמן דו חמצני, פיטופלנקטון דורש מגוון חומרים מזינים אחרים מהמים, כולל חנקן, זרחן וברזל. החשובים ביותר הם חנקן וזרחן שהם חיוניים להישרדות ורבייה. חנקן נמצא במחסור באזורים מסוימים אך באזורים אחרים, זרחן מוגבל. פיטופלנקטון לא יכול להמשיך לצמוח כשמישהו כזה או אחר נוצל.

חומרי המזון הדרושים לפיטופלנקטון נוצרים בטבע כאשר סלעים מזג אוויר ומתנאים אטמוספריים הממירים גז חנקן לצורה שמיש. בנוסף, בני אדם מכניסים זרחן וחנקן למים כנגר מדברים כמו חומרי ניקוי, ביוב ודשנים.

העובדה שהפיטופלנקטון נפוץ, חי בכל אוקיינוסים של כדור הארץ ונשען על סביבה בסיסית התנאים הנמצאים במי ים ובאור שמש הופכים אותם למקור טוב למחקר על שינויים בסביבה אַקלִים. מדענים יכולים ללמוד את השפע או את הכימיה שלהם, ולראות בהם אותות אזהרה מוקדמים לשינויים באקלים של כדור הארץ, במי הים או בתנאים סביבתיים אחרים.

אף על פי שגודל זעום, לפיטופלנקטון יש השפעה רבה על עולמנו. השפע שלהם באוקיאנוסים, עם תהליך הפוטוסינתזה והשימוש בהם בפחמן דו חמצני, מסייע להבטיח איזון בפחמן שמועבר לאורך שרשרת המזון. ככל שהפיטופלנקטון מושך יותר פחמן דו חמצני מהסביבה, כמות הגז הזו נמוכה יותר. יש התיאורטים כי באמצעות פחמן דו חמצני בתהליך התזונתי אוכלוסיות פיטופלנקטון מסייעות בהפחתת רמות הפחמן הדו-חמצני התורמות להתחממות כדור הארץ.

הפיטופלנקטון נמצא בתחתית שרשרת המזון הימית, ולכן תזונתם וגידול האוכלוסייה שלהם חיוניים ליצורים אחרים מהדגים הקטנים שאוכלים אותם, לדגים גדולים יותר ובסופו של דבר, בני אנוש. אם פיטופלנקטון אינו יכול לשרוד, הם אינם יכולים לתמוך באורגניזמים האחרים שאוכלים את הפיטופלנקטון וגם אותם אורגניזמים מתים.

מזואו-פלנקטון זעיר למזינים מסננים כמו זחל ענק וברקנים ועד לווייתנים, רוב שרשרת המזון הימית תלויה בפיטופלנקטון. יוצא מן הכלל הבולט נמצא לאורך פתחי האוורור העמוקים באוקיינוס, בהם החיידקים הכימוסינתטיים מהווים בסיס לשרשרת המזון.

בשנת 2008, המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, בתמיכת הקרן הלאומית למדע, יצר מחקר מפורט על יכולת איתור המזון של פיטופלנקטון. תכנון המחקר שקל את "יכולות הזנה והתנהגות של חיידקים ימיים" בהתבסס על האמונה שהגורמים הסביבתיים המשפיעים על הפיטופלנקטון היו חיוניים בהבנת הסביבה תנודות.