Hvordan reproduserer planteplankton?

Fytoplankton er mikroskopiske skapninger som formerer seg prolifically gjennom aseksuell og seksuell måte. Reproduksjonshastigheter for planteplankton påvirker direkte og reflekterer balansen i økosystemet.

I følge National Geographic, marine planter som planteplankton, alger og tang produserer 70 prosent av atmosfærisk oksygen, som er enda mer enn regnskog. Imidlertid kan populasjoner av planteplankton eksplodere under visse miljøforhold og skape illodorøse, giftige blomster.

Hovedkategoriene av plankton er planteplankton og dyreplankton. Plankton kan være eukaryotisk eller prokaryotisk. Plantelignende planteplankton inkluderer algenplankton og mikroalger.

Fytoplankton kan være encellede planter, protister (alger) eller bakterier:

• Dinoflagellates: Disse er preget av pisklignende haler og et komplekst skall. Omtrent halvparten av alle dinoflagellater er ikke fotosyntetiske. Noen arter er bioluminescerende og lyser om natten.

• Kiselalger: Dette er immobile, fotosyntetiske alger som flyter på overflaten av ferskvann og havvann. Kiselalger er også tilstede i fuktig jord. Det unike belegget med kiselalger består av silisium som brukes kommersielt.
  
  

• Cyanobakterier: Dette er primitive bakterier som kan gi giftige blomster.
  

• Kokolitoforer: Disse er plankton dekket av skalaer som ligner på kalkstein. De er en viktig kilde til kalsitt.
  

Dyreplankton, også kalt dyreplankton, inkluderer:

• protozoer
  
• larver
  
• copepods
  
• flatorm

Dyreplankton er blant de mest allestedsnærværende marine organismer og inkluderer kjente organismer som maneter. Dyreplankton er forbrukere i næringskjede.

Fytoplankton produserer mat og frigjør oksygen som et biprodukt, omtrent på samme måte som terrestriske planter støtter jorden.

Fytoplankton får navnet sitt fra det greske ordet planktoer, som betyr vandrer eller drifter - en passende beskrivelse av hvordan planteplankton flyter gjennom livet. Internasjonale forskere kan også referere til disse organismer som "fitoplankton" eller "fitoplancton" på andre språk.

Fytoplankton er blant de viktigste organismer på jorden. Foruten å skaffe mat til resten av landet matnett, planteplankton oksygenerer vannet og luften.

Fytoplankton demper effekten av global oppvarming ved å absorbere 33 prosent av karbondioksid fra naturlige kilder og fossile brensler, ifølge Kudela Lab ved University of California, Santa Cruz. Ved døden kan planteplankton og annet organisk avfall synke ned på havbunnen og en dag vende seg til fossilt brensel - gass, olje og kull.

Nitrogenbasert gjødselavrenning fra åker, animalsk avfall fra fôrområder og ubehandlet kloakk kommer inn i vannveiene og forstyrrer den økologiske balansen. Storskala dødsoner i områder som Mexicogolfen skyldes varmere globale temperaturer og plantevekstvekst som kveler det marine livet. Bakteriell nedbrytere bruk ekstra oksygen når du bruker råtnende materiale fra blomsten.

Forskere overvåker svingningene i algbestandene for å beskytte rent vann - en stadig mer knapp naturressurs. Prøver tas i felt ved hjelp av planktonnett for innsamling av prøver. Meshnett fungerer vanligvis bra for å fange planteplankton, men bittesmå nanoplankton må filtreres ut av en vannprøve.

Mengden og typen plankton indikerer de generelle vannforholdene og viser reproduksjonshastigheter for plankton.

Effektive reproduksjonsstrategier er et kjennetegn på planteplankton. Når vekstforholdene er riktige, formerer fytoplankton seg raskt på forskjellige måter aseksuell reproduksjon.

Enkelheten med plankton gjør at de enkelt kan reprodusere:

• Raskt voksende dinoflagellates vanligvis dele gjennom binær fisjon. En overordnet celle deler seg i to identiske celler som vil dele seg igjen og igjen. Filamenter kan dannes hvis cellene ikke skilles helt under celledeling.

• Protister kan reprodusere aseksuelt gjennom flerfisjon. Cellene forbereder seg på å dele seg, replikere kjernen og deretter dele seg i flere celler som er identiske med den opprinnelige cellen med mindre mutasjoner oppstod.
  

• De rektangulære cellene til spirogyra (algfytoplankton) fester enden til enden, og danner veldig lange kjeder som kalles filamenter. Når et filament deler seg, vil hver seksjon som flyter på vannet vokse til et nytt filament gjennom enkel mitose. Denne typen reproduksjon kalles fragmentering.

• Dyreplankton som hydra kan reprodusere gjennom spirende. Som gjær kan en hydra vokse en knopp som vil modnes og bryte av, og bli en klone av foreldrene.
  

Grønne alger og bakterier kan produsere sporer som fortsetter å dele seg i foreldercellen. Moden endosporer blir frigitt for å danne identiske avkom.

Seksuell reproduksjon innebærer rekombinasjon av genetisk materiale for å produsere avkom med et unikt genom. Biologisk mangfold i en populasjon hjelper en art til å tilpasse seg ugunstige forhold som varme eller tørke.

Noen planteplankton kan reprodusere seksuelt:

• Kiselalger produsere og slippe diploid mannlige og kvinnelige kjønnsceller - spermatogonia og oogonia - som deler seg med meiose for å bli haploidesæd eller et egg. Et egg befruktet av sædceller utvikler seg til a zygote kalte en auxospore som kan komme inn sovende. Cellen vil vokse under de rette forholdene og frigjør deretter kiselalger i full størrelse.

• Hermafrodittisk monoecious kolonier av volvox (grønne alger) arter produserer både sædpakker og egg. Dioecious kolonier produserer enten sæd eller egg. I kvinnelige volvox-kolonier vokser individuelle celler til å bli oogametes som kommer inn i hvile diploid zygote scenen etter et egg og en spermesikring (syngamy).
  

Planteplankton finnes nær kysten, i stående åpent vann, på iskapper og nær overflaten av innsjøer der viktige næringsstoffer og sollys er lett tilgjengelig for cellevekst og deling. Fytoplankton som lever i havet er normalt i eufotisk sone av vannsøylen som er gjennomtrengelig av sollys.

Den eufotiske sonen er ikke dypere enn 900 fot; gjennomsnittlig havdybde er rundt 13.000 fot, som estimert av Woods Hole Oceanographic Institution.

Fytoplanktons typiske livssyklus inkluderer vekst, reproduksjon og død. Livssyklusen kan også omfatte en hvileperiode som skjer regelmessig eller bare når forholdene ikke bidrar til vekst.

For eksempel, krysofytter kan danne seg cyster eller sporer som forblir sovende i flere måneder eller tiår. Noen kiselalger og dinoflagellater danner cyster fra vinter til vår.

Planteplanktons livssyklus varierer etter art. For eksempel, marine flagellater (Phaeocystis pouchetii) produserer små bevegelige celler som fortsetter å formere seg til næringsnivået synker. Deretter danner de kolonier omgitt av en klebrig slimhinne som inneholder næringsstoffer som muliggjør fortsatt reproduksjon.

Hvis næringsstoffene faller av helt, oppløses membranen og vasker seg opp på land som stinkende, klissete hvitt skum.

Planteplanktonveksten svinger med årstidene. Reproduksjon eksploderer i polarområdene hver vår når tilbaketrukket is deponerer rike næringsstoffer på overflaten av vannet. Kjølig vann er ideelt for reproduksjon av planteplankton. På sensommeren vekker økt sollys pigmentene i flytende fytoplankton, noe som resulterer i en ny vekstspurt.

Planteplankton konsumeres av fisk og krill, som deretter gir et solid måltid for Adélie-pingviner, sjøfugler og sel. Pingviner har tilpasset sin avlssyklus til å falle sammen med topptid for reproduksjon av planteplankton.

Ifølge Nasjonalt snø- og isdatasenter, noen av de største fiskeriene i verden ligger i Beringshavet der plankton blomstrer voldsomt og opprettholder fiskebestander.

En overflod av planteplankton tiltrekker fugler, insekter, fisk og dyr, og forbedrer biologisk mangfold i en vannbiom. Imidlertid kan overdreven reproduksjon av ikke-giftig fytoplankton fremdeles være skadelig på grunn av oksygenmangel og tilstopping av fiskegjellene.

Noen arter av cyanobakterier produserer giftstoffer som mikrocystin. Cyanobakterier kalles ofte "blågrønne alger" og gjør vannet grønt.

Toksin som produserer skadelig algeblomstring (HAB) har forekommet i alle kyststater, ifølge National Ocean Service. HAB kan sike eller drepe mennesker i tillegg til marint liv. HABs på steder som Gulfkysten i Florida kalles ofte "rødvann" fordi blomsten gjør vannet rødt.

Drikkevann kan være forurenset og strendene stengt på grunn av skadelig lukt og infeksjonsfare. HAB forekommer sesongmessig på sensommeren når temperaturer og nitrogenforurensning fremmer vekst av planteplankton.

Innsjøer og hav som er rike på nitrogen, jern og fosfat gir et smorgasbord for utallige planteplanktonarter. Blomstring følger ofte i kjølvannet av orkaner fordi næringsstoffer blir kvernet opp fra bunnen. Vekstraten avtar når næringsstoffene er mangelvare.

Andre faktorer som påvirker reproduksjon inkluderer temperatur, dybde, lysvariasjon og saltvannskonsentrasjon (saltinnhold). Plankton finnes ikke i mange deler av havet på grunn av mangel på jern i disse regionene.

Avhengig av art oppfyller fytoplankton alle energibehovene sine gjennom fotosyntese, eller de kan supplere kostholdet sitt ved å konsumere andre levende eller råtnende organismer. De to hovedtyper av planteplankton benytter forskjellige strategier for å skaffe mat.

For eksempel jakter og flytter dinoflagellater seg gjennom vannet ved å pusse halene; de er imidlertid svake svømmere og kan ikke gå imot strømmen. Kiselalger bruker ikke flagella (haler) og absorberer næringsstoffer som trengs for metabolisme og reproduksjon når de rir strømmen.

Fytoplankton fungerer som matbanken i den akvatiske verden på grunn av deres plantelignende evne til å absorbere sollys og produsere matenergi gjennom fotosyntese. En mengde sjødyr, fra snegler til hvaler, skylder deres eksistens til et jevnt kosthold av planteplankton. Direkte forbrukere av planteplankton inkluderer dyreplankton, anemoner, reker og muslinger.

I sin tur blir mindre planter og dyr fortært av altetende, som deretter spises av tertiære forbrukere eller apex-rovdyr. Matvarer i det menneskelige kostholdet kan spores tilbake til en primærprodusent som planteplankton.

I følge NASAs satellittbilder dannes det lysere skyer over bestemte steder som det sørlige hav i perioder med høy reproduksjon av planteplankton. Raskt multipliserende planteplankton som f.eks koksitoforer frigjør gasser og organiske stoffer i luften, som frø skyer.

Skyer reflekterer mer sollys og ser lysere ut når planktonblomstringer oppstår fordi refleksjon avhenger av mengden suspendert vann i skyen og partikkelstørrelsen til skydråper.

Forskere har funnet ut at fytoplankton kan bruke fotosyntese til å omdanne karbondioksid til biomasse og oljer for produksjon av biodrivstoff. Algeanlegg kan være til fordel for planeten fordi planteplankton absorberer (synker) mer karbon enn de slipper ut i miljøet.

En annen fordel er rask avlingsproduksjon. Ifølge Institutt for miljø- og energistudier, mikroalger fordobles i masse hver dag og vokser opp til 100 ganger raskere enn planter på land.

Videre vokser mange algearter i saltvann, som er lettere tilgjengelig enn ferskvann. Algeanlegg kan være lokalisert i områder der andre avlinger ikke kan vokse. Algal biodrivstoff kunne redusere avhengigheten av innenlandsk og importert fossilt drivstoff. Alger har allerede blitt brukt til produksjon av hudpleieprodukter, legemidler og kosmetikk.