როგორ ხდება ფიტოპლანქტონის გამრავლება?

ფიტოპლანქტონი მიკროსკოპული არსებებია, რომლებიც მრავლდებიან მრავლობითი გზით სქესობრივი და სექსუალური გზით. ფიტოპლანქტონის რეპროდუქციული სიჩქარე პირდაპირ გავლენას ახდენს და ასახავს ეკოსისტემის ბალანსს.

Მიხედვით National Geographic, ზღვის მცენარეები, როგორიცაა ფიტოპლანქტონი, წყალმცენარეები და წყალმცენარეები ატმოსფერული ჟანგბადის 70 პროცენტი, რაც კიდევ უფრო მეტია ვიდრე ტროპიკული ტყე. ამასთან, გარკვეულ გარემო პირობებში, ფიტოპლანქტონის პოპულაციები შეიძლება აფეთქდეს, შექმნას მავნე, ტოქსიკური აყვავება.

პლანქტონის ძირითადი კატეგორიებია ფიტოპლანქტონი და ზოოპლანქტონი. პლანქტონი შეიძლება იყოს ეუკარიოტული ან პროკარიოტული. მცენარის მსგავსი ფიტოპლანქტონი მოიცავს წყალმცენარეების პლანქტონს და მიკროწყალებს.

ფიტოპლანქტონი შეიძლება იყოს ერთუჯრედიანი მცენარეები, პროტისტები (წყალმცენარეები) ან ბაქტერიები:

• დინოფლაგელატები: ეს გამოირჩევა whiplike კუდები და რთული ჭურვი. დინოფლაგელატების დაახლოებით ნახევარი არაფოთოსინთეზულია. ზოგიერთი სახეობა არის ბიოლუმინესცენტი და ანათებს ღამით.

• დიათომები: ეს არის უმოძრაო, ფოტოინთეზური წყალმცენარეები, რომლებიც სუფთა და ზღვის წყლის ზედაპირზე მიცურავენ. დიათომი ასევე გვხვდება ტენიან ნიადაგში. დიათომების უნიკალური საფარი შედგება სილიციუმისგან, რომელიც გამოიყენება კომერციულად.
  instagram story viewer
  
  

• ციანობაქტერიები: ეს არის პრიმიტიული ბაქტერიები, რომლებსაც შეუძლიათ ტოქსიკური ყვავილობის წარმოქმნა.
  

• კოკოლიტოფორები: ეს არის პლანქტონები, რომლებიც დაფარულია კირქვის მსგავსი მასშტაბებით. ისინი კალციტის მნიშვნელოვანი წყაროა.
  

ზოოპლანქტონი, რომელსაც ცხოველურ პლანქტონს უწოდებენ, მოიცავს:

• პროტოზოვა
  
• ლარვები
  
• კოპოპოდები
  
• ბრტყელი ჭიები

ზოოპლანქტონი ყველაზე გავრცელებული საზღვაო ორგანიზმებია და მათ შორისაა კარგად ცნობილი ორგანიზმები, როგორიცაა მედუზები. ზოოპლანქტონი მომხმარებელია კვების ჯაჭვი.

ფიტოპლანქტონი აწარმოებს საკვებს და გამოყოფს ჟანგბადს, როგორც სუბპროდუქტი, ისევე, როგორც ხმელეთის მცენარეები უჭერენ მხარს დედამიწას.

ფიტოპლანქტონს თავიანთი სახელი ბერძნული სიტყვისგან აქვთ პლანქტოსი, რაც ნიშნავს მოხეტიალესა თუ დრიფტს - შესაფერისი აღწერილობა იმისა, თუ როგორ ფიტოპლანქტონი მოძრაობს ცხოვრებაში. საერთაშორისო მკვლევარებმა შეიძლება ამ ორგანიზმებს სხვა ენებზე "ფიტოპლანქტონი" ან "ფიტოპლანქტონი" უწოდეს.

ფიტოპლანქტონი ეკუთვნის დედამიწის ყველაზე მნიშვნელოვან ორგანიზმებს. გარდა ამისა, საკვები დანარჩენი დანარჩენი კვების ქსელი, ფიტოპლანქტონის ჟანგბადით წყალი და ჰაერი.

ფიტოპლანქტონი ამსუბუქებს გლობალური დათბობის ეფექტებს შთანთქმის გზით ნახშირორჟანგის 33 პროცენტი ბუნებრივი წყაროებიდან და წიაღისეული საწვავიდან, შესაბამისად კუდელას ლაბორატორია კალიფორნიის უნივერსიტეტში, სანტა კრუზი. სიკვდილის შემდეგ, ფიტოპლანქტონი და სხვა ორგანული ნარჩენები შეიძლება ჩაიძიროს ოკეანის ფსკერზე და ერთ დღეს იქცეს ნამარხი საწვავისკენ - გაზი, ნავთობი და ნახშირი.

აზოტებზე დაფუძნებული სასუქების ჩამონადენი მინდვრებიდან, ცხოველური ნარჩენები ნაკადებისა და დაუმუშავებელი კანალიზაციის წყალსადენებში შედის და არღვევს ეკოლოგიურ ბალანსს. ფართომასშტაბიანი მკვდარი ზონები ისეთ ადგილებში, როგორიცაა მექსიკის ყურე, გამოწვეულია თბილი გლობალური ტემპერატურისა და ფიტოპლანქტონის ჭარბი ზრდის შედეგად, რომელიც ახშობს ზღვის ცხოვრებას. ბაქტერიული დამშლელები გამოიყენეთ დამატებითი ჟანგბადი აყვავებული ნივთიერებების მოხმარებისას.

მეცნიერები აკვირდებიან წყალმცენარეების პოპულაციის რყევებს სუფთა წყლის დასაცავად - სულ უფრო მწირი ბუნებრივი რესურსი. ნიმუშების შეგროვების მიზნით, მინდორში ხდება ნიმუშების აღება პლანქტონის ბადეების გამოყენებით. ბადისებრი ქსელები, როგორც წესი, კარგად მუშაობს ფიტოპლანქტონის აღებისთვის, მაგრამ პატარა ნანოპლანქტონი უნდა გაფილტრულიყო წყლის ნიმუშიდან.

პლანქტონის რაოდენობა და ტიპი მიუთითებს წყლის საერთო პირობებზე და აჩვენებს პლანქტონის გამრავლების სიჩქარეს.

რეპროდუქციული ეფექტური სტრატეგიები ფიტოპლანქტონის ნიშანია. როდესაც მზარდი პირობები შესაფერისია, ფიტოპლანქტონი სწრაფად მრავლდება სხვადასხვა საშუალებით უსქესო გამრავლება.

პლანქტონის სიმარტივე საშუალებას აძლევს მათ გამრავლება მარტივად:

• Სწრაფი ზრდა დინოფლაგელატები როგორც წესი, იყოფა ორობითი დაშლა. მშობელი უჯრედი იყოფა ორ ერთნაირ უჯრედად, რომლებიც ისევ და ისევ გაიყოფა. ძაფები შეიძლება წარმოიქმნას, თუ უჯრედები მთლიანად არ გამოყოფენ უჯრედების გაყოფის დროს.

• პროტესტი შეუძლია ასექსუალური გზით გამრავლება მრავალჯერადი განხეთქილება. უჯრედები ემზადებიან დაყოფისთვის, ახდენენ ბირთვის გამრავლებას და შემდეგ იყოფა მრავალ უჯრედად, რომლებიც იდენტურია თავდაპირველი უჯრედისა, თუ მუტაცია არ მოხდა.
  

• მართკუთხა უჯრედები სპიროგირა (წყალმცენარეების ფიტოპლანქტონი) ბოლომდე მაგრდება და ქმნის ძალიან გრძელ ჯაჭვებს, რომლებსაც ე.წ. ძაფები. როდესაც ძაფი გაიყოფა, წყალზე მცურავი თითოეული მონაკვეთი მარტივი მიტოზის საშუალებით გადაიზრდება ახალ ძაფში. ამ ტიპის გამრავლებას უწოდებენ ფრაგმენტაცია.

• ზოოპლანქტონი მოსწონს ჰიდრა შეუძლია გამრავლება მეშვეობით დაწყებული. საფუარის მსგავსად, ჰიდრას შეუძლია გაიზარდოს კვირტი, რომელიც მომწიფდება და გაითიშება და გახდება მშობლის კლონი.
  

მწვანე წყალმცენარეები და ბაქტერიას შეუძლია წარმოქმნას სპორები რომლებიც განაგრძობენ მშობლის უჯრედის შიგნით გაყოფას. მომწიფებული ენდოსპორები გაათავისუფლეს იდენტური შთამომავლობის შესაქმნელად.

სქესობრივი გამრავლება გულისხმობს გენეტიკური მასალის რეკომბინაციას უნიკალური გენომის მქონე შთამომავლების წარმოქმნის მიზნით. ბიომრავალფეროვნება პოპულაციაში ეხმარება სახეობას მოერგოს არახელსაყრელ პირობებში, როგორიცაა სიცხე ან გვალვა.

ზოგიერთ ფიტოპლანქტონს შეუძლია სქესობრივი გზით გამრავლება:

• დიათომები აწარმოოს და გამოუშვას დიპლოიდი მამრობითი და მდედრობითი გამეტები - სპერმატოგონია და ოოგონია - რომ გახდეს მეიოზის დაყოფა ჰაპლოიდისპერმატოზოიდი ან კვერცხი. სპერმით განაყოფიერებული კვერცხუჯრედი გადაიქცევა ა ზიგოტა ე.წ. ავქსოსპორი რომ შესვლა შეუძლია მიძინება. უჯრედი გაიზრდება სწორ პირობებში და შემდეგ გამოყოფს სრულ ზომის დიათომებს.

• ჰერმაფროდიტი ერთფეროვანი კოლონიები ვოლვოქსი (მწვანე წყალმცენარეების) სახეობები წარმოქმნიან როგორც სპერმის პაკეტებს, ასევე კვერცხუჯრედებს. ორთაბრძოლა კოლონიები წარმოქმნიან ან სპერმას ან კვერცხუჯრედებს. ქალის ვოლვოქსის კოლონიებში ინდივიდუალური უჯრედები იზრდება და ხდება ოოგამები რომ შედიან დასასვენებლად დიპლოიდური ზიგოტა ეტაპი კვერცხუჯრედისა და სპერმის დაუკრავების შემდეგ (სინგამია).
  

ფიტოპლანქტონი გვხვდება ნაპირთან, ღია წყალში, ყინულის თავებზე და ტბების ზედაპირთან, სადაც აუცილებელი საკვები ნივთიერებები და მზის სხივები ადვილად ხელმისაწვდომია უჯრედების ზრდისა და გაყოფისთვის. ოკეანეში მცხოვრები ფიტოპლანქტები ჩვეულებრივ ევფოზური ზონა წყლის სვეტის, რომელიც მზის სხივებისგან არის შეღწევადი.

ევფოზური ზონა არა უმეტეს 900 მეტრის სიღრმეზე; ოკეანის საშუალო სიღრმე დაახლოებით 13,000 ფუტია, როგორც ამას აფასებს Woods Hole- ის ოკეანოგრაფიული ინსტიტუტი.

ფიტოპლანქტონის ტიპიური სასიცოცხლო ციკლი მოიცავს ზრდას, გამრავლებასა და სიკვდილს. სიცოცხლის ციკლი შეიძლება მოიცავდეს მიძინების პერიოდს, რომელიც ხდება რეგულარულად ან მხოლოდ მაშინ, როდესაც პირობები არ არის ხელსაყრელი ზრდისთვის.

Მაგალითად, ქრიზოფიტები შეუძლია შექმნას კისტები ან სპორები, რომლებიც თვეების ან ათწლეულების განმავლობაში უმოქმედოდ რჩებიან. ზოგიერთი დიატომი და დინოფლაგელატი ქმნის ცისტებს ზამთარიდან გაზაფხულამდე.

ფიტოპლანქტონის სიცოცხლის ციკლი განსხვავდება სახეობების მიხედვით. Მაგალითად, საზღვაო ფანტელები (Phaeocystis pouchetii) წარმოქმნის პატარა მოძრავ უჯრედებს, რომლებიც მრავლდებიან, სანამ საკვების დონე არ შემცირდება. შემდეგ, ისინი ქმნიან კოლონიებს, რომლებიც გარშემორტყმულია წებოვანი ლორწოვანი საფარით, რომელიც შეიცავს საკვებ ნივთიერებებს, რაც განაგრძობს გამრავლებას.

თუ საკვებ ნივთიერებებს საერთოდ ჩამოვარდება, მემბრანა იშლება და ნაპირზე ირეცხება, როგორც სუნიანი, გოჯის თეთრი ქაფი.

ფიტოპლანქტონის ზრდა იცვლება სეზონებთან ერთად. რეპროდუქცია აფეთქდა პოლარულ რეგიონებში ყოველ გაზაფხულზე, როდესაც ყინულმა დაიხია წყლის ზედაპირზე მდიდარი საკვები ნივთიერებები. მაგარი წყალი იდეალურია ფიტოპლანქტონის გამრავლებისთვის. ზაფხულის ბოლოს, მზის მომატებული შუქი აღაგზნებს პიგმენტებს მცურავ ფიტოპლანქტონში, რის შედეგადაც იზრდება კიდევ ერთი ზრდა.

ფიტოპლანქტონს მოიხმარს თევზი და კრილი, რომლებიც შემდგომში ადელის პინგვინების, ზღვის ფრინველებისა და ბეჭდების გულუხვად კვებას უზრუნველყოფს. პინგვინებმა მოირგეს მათი გამრავლების ციკლი, რომ ემთხვეოდეს ფიტოპლანქტონის გამრავლების პიკს.

თანახმად თოვლისა და ყინულის მონაცემთა ეროვნული ცენტრი, მსოფლიოში უდიდესი თევზაობა ბერინგის ზღვაში მდებარეობს, სადაც პლანქტონები უხვად ყვავის და თევზების პოპულაციებს ინარჩუნებს.

ფიტოპლანქტონის სიმრავლე იზიდავს ფრინველებს, მწერებს, თევზებსა და ცხოველებს და აძლიერებს ბიომრავალფეროვნებას წყლის ბიომი. ამასთან, არატოქსიკური ფიტოპლანქტონის გადაჭარბებული რეპროდუქცია შეიძლება კვლავ საზიანო იყოს, შედეგად ჟანგბადის დაქვეითება და თევზის ბუშტების გაჭედვა.

ციანობაქტერიების ზოგიერთი სახეობა აწარმოებს ტოქსინებს, როგორიცაა მიკროცისტინი. ციანობაქტერიები საყოველთაოდ უწოდებენ "ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებს" და წყალს მწვანედ აქცევს.

ტოქსინის წარმოქმნით მავნე წყალმცენარეების აყვავება (HAB) მოხდა ყველა სანაპირო სახელმწიფოში, შესაბამისად ეროვნული ოკეანეების სამსახური. HAB– ს შეუძლია საზღვაო ცხოველების გარდა ადამიანი ავადმყოფობდეს ან მოკლას. ფლორიდას ყურის სანაპიროზე მსგავს ადგილებში HAB– ებს ჩვეულებრივ "წითელ მოქნევას" უწოდებენ, რადგან ყვავილობა წყალს წითლად აქცევს.

სასმელი წყალი შეიძლება დაბინძურდეს და პლაჟები დაიხუროს მავნე სუნითა და ინფექციის საშიშროებით. HAB გვხვდება სეზონურად ზაფხულის ბოლოს, როდესაც ტემპერატურა და აზოტის დაბინძურება ზრდის ფიტოპლანქტონის ზრდას.

აზოტით, რკინით და ფოსფატებით მდიდარი ტბები და ოკეანეები ფიტოპლანქტონის უთვალავი სახეობის smorgasbord- ს წარმოადგენს. Blooms ხშირად მოჰყვება ქარიშხალების გამო, რადგან საკვები ნივთიერებები ქვედა მხრიდან იშლება. ზრდის ტემპი ნელდება, როდესაც საკვებ ნივთიერებებს ნაკლებობა აქვს.

რეპროდუქციაზე გავლენის სხვა ფაქტორებია ტემპერატურა, სიღრმე, სინათლის ცვალებადობა და მარილიანი წყლის კონცენტრაცია (მარილიანობა). პლანქტონი ოკეანის ბევრ ნაწილში არ გვხვდება ამ რეგიონებში რკინის სიმცირის გამო.

სახეობიდან გამომდინარე, ფიტოპლანქტონი ყველა ენერგეტიკულ მოთხოვნილებას აკმაყოფილებს ფოტოსინთეზის საშუალებით, ან მათ შეუძლიათ შეავსონ თავიანთი დიეტა სხვა ცოცხალი ან გახრწნილი ორგანიზმების მოხმარებით. ფიტოპლანქტონის ორი ძირითადი ტიპი საკვების მიღების სხვადასხვა სტრატეგიას იყენებს.

მაგალითად, დინოფლაგელატები ნადირობენ და გადაადგილდებიან წყალში კუდების გადახვევით; ამასთან, ისინი სუსტი მოცურავეები არიან და დინების საწინააღმდეგოდ ვერ გამოდიან. დიათომები არ გამოიყენება flagella (კუდები) და შთანთქავს საკვებ ნივთიერებებს, რომლებიც საჭიროა მეტაბოლიზმისა და გამრავლებისთვის, რადგან ისინი მოძრაობენ დინებებზე.

ფიტოპლანქტონი ემსახურება წყლის სამყაროს საკვების ბანკს, რადგან მცენარეული შესაძლებლობებია მზის შუქის შეწოვისა და საკვების ენერგიის გამომუშავების მიზნით, ფოტოსინთეზის შედეგად. ზღვის არსებების სიმრავლე, ლოკოკინებიდან ვეშაპებამდე, არსებობას ფიტოპლანქტონის მყარი დიეტის დამსახურებაა. ფიტოპლანქტონის უშუალო მომხმარებლები არიან ზოოპლანქტონი, ანემონები, კრევეტები და ხაჭოები.

თავის მხრივ, პატარა მცენარეები და ცხოველები იხმარენ ყოვლისმჭამელები, რომელსაც შემდეგ მიირთმევენ მესამეული მომხმარებლები ან მწვერვალი მტაცებლები. ადამიანის კვების რაციონში შეიძლება მოიძებნოს საკვები პროდუქტები ა პირველადი მწარმოებელი ფიტოპლანქტონივით.

NASA– ს სატელიტის სურათების თანახმად, ნათელი ფიტოპლანქტონის გამრავლების პერიოდში გარკვეულ ადგილებში, როგორიცაა სამხრეთ ოკეანე, უფრო ნათელი ღრუბლები იქმნება. ფიტოპლანქტონის სწრაფად გამრავლება, როგორიცაა კოკოლიტოფორი გამოყოფენ გაზებს და ორგანულ ნივთიერებებს ჰაერში, რომლებიც თესლიან ღრუბლებს.

ღრუბლები უფრო მეტ მზის სინათლეს ასახავენ და უფრო ნათელი ხდებიან, როდესაც პლანქტონის აყვავება ხდება, რადგან ასახვა დამოკიდებულია ღრუბელში შეჩერებული წყლის რაოდენობასა და ღრუბლის წვეთების ნაწილაკების ზომაზე.

მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ ფიტოპლანქტონს შეუძლია გამოიყენოს ფოტოსინთეზი ნახშირორჟანგი ბიომასა და ზეთებად გარდაქმნის ბიოსაწვავის წარმოებისთვის. წყალმცენარეების მეურნეობებმა შეიძლება ისარგებლოს პლანეტაზე, რადგან ფიტოპლანქტონი უფრო მეტ ნახშირბადს ითვისებს (იძირება), ვიდრე გარემოში გამოყოფს.

კიდევ ერთი სარგებელი არის სწრაფი მოსავლის წარმოება. თანახმად გარემოს დაცვისა და ენერგიის შემსწავლელი ინსტიტუტი, მიკროწყალს დღეში მასა ორმაგად ზრდის და იზრდება 100 ჯერ უფრო სწრაფად ვიდრე მცენარეები ხმელეთზე.

გარდა ამისა, ბევრი წყალმცენარეების სახეობა იზრდება მარილიან წყალში, რაც უფრო ადვილად ხელმისაწვდომია, ვიდრე მტკნარი წყალი. წყალმცენარეების მეურნეობები შეიძლება განთავსდეს იმ ადგილებში, სადაც სხვა კულტურები ვერ იზრდება. წყალმცენარეები ბიოსაწვავი შეიძლება შეამციროს დამოკიდებულება საშინაო და იმპორტირებულ წიაღისეულ საწვავზე. წყალმცენარეებს უკვე იყენებენ კანის მოვლის პროდუქტების, ფარმაცევტული და კოსმეტიკური საშუალებების წარმოებაში.