Como o fitoplâncton se reproduz?

O fitoplâncton são criaturas microscópicas que se multiplicam prolificamente por meios assexuados e sexuais. As taxas reprodutivas do fitoplâncton afetam e refletem diretamente o equilíbrio do ecossistema.

De acordo com Geografia nacional, plantas marinhas como fitoplâncton, algas e produtos de algas marinhas 70 por cento do oxigênio atmosférico, que é ainda mais do que o floresta tropical. No entanto, sob certas condições ambientais, as populações de fitoplâncton podem explodir, criando florações tóxicas e malcheirosas.

As principais categorias de plâncton são fitoplâncton e zooplâncton. Plâncton pode ser eucariótico ou procariota. O fitoplâncton semelhante a uma planta inclui o plâncton de algas e microalgas.

O fitoplâncton pode ser plantas unicelulares, protistas (algas) ou bactérias:

• Dinoflagelados: Estes são distinguidos por caudas em forma de chicote e uma concha complexa. Cerca de metade de todos os dinoflagelados são não fotossintéticos. Algumas espécies são bioluminescentes e brilham à noite.

• Diatomáceas: São algas imóveis e fotossintéticas que flutuam na superfície da água doce e marinha. As diatomáceas também estão presentes no solo úmido. A camada única de diatomáceas é composta de silício que é usado comercialmente.
  

• Cianobactéria: Estas são bactérias primitivas que podem dar origem a florescências tóxicas.
  

• Cocolitóforos: São plâncton coberto por escamas semelhantes ao calcário. Eles são uma importante fonte de calcita.
  

O zooplâncton, também chamado de plâncton animal, inclui:

• protozoários
  
• larvas
  
• copépodes
  
• flatworms

O zooplâncton está entre os organismos marinhos mais onipresentes e inclui organismos bem conhecidos, como águas-vivas. O zooplâncton são consumidores no cadeia alimentar.

O fitoplâncton produz alimentos e libera oxigênio como subproduto, da mesma forma que as plantas terrestres sustentam a Terra.

O nome do fitoplâncton vem da palavra grega plânctos, que significa errante ou errante - uma descrição adequada de como o fitoplâncton flutua ao longo da vida. Pesquisadores internacionais também podem se referir a esses organismos como “fitoplâncton” ou “fitoplâncton” em outras línguas.

O fitoplâncton está entre os organismos mais importantes da Terra. Além de fornecer comida para o resto do teia alimentar, o fitoplâncton oxigenar a água e o ar.

O fitoplâncton atenua os efeitos do aquecimento global, absorvendo 33 por cento do dióxido de carbono de fontes naturais e combustíveis fósseis, de acordo com a Kudela Lab da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. Após a morte, o fitoplâncton e outros resíduos orgânicos podem afundar no fundo do oceano e um dia se transformar em combustível fóssil - gás, petróleo e carvão.

Escoamento de fertilizantes à base de nitrogênio dos campos, resíduos animais de confinamentos e esgoto não tratado entram nos cursos de água e perturbam o equilíbrio ecológico. Zonas mortas em grande escala em áreas como o Golfo do México resultam de temperaturas globais mais altas e crescimento excessivo de fitoplâncton que sufoca a vida marinha. Bacteriana decompositores use oxigênio adicional ao consumir matéria em decomposição da flor.

Os cientistas monitoram as flutuações da população de algas para proteger a água limpa - um recurso natural cada vez mais escasso. As amostras são tiradas no campo usando redes de plâncton para a coleta de espécimes. As malhas geralmente funcionam bem para capturar o fitoplâncton, mas o nanoplâncton minúsculo deve ser filtrado de uma amostra de água.

A quantidade e o tipo de plâncton indicam as condições gerais da água e mostram as taxas de reprodução do plâncton.

Estratégias reprodutivas eficientes são uma marca registrada do fitoplâncton. Quando as condições de cultivo são adequadas, o fitoplâncton se multiplica rapidamente através de vários meios de reprodução assexuada.

A simplicidade do plâncton permite que eles se reproduzam com facilidade:

• Em rápido crescimento dinoflagelados normalmente divide fissão binária. Uma célula-mãe se divide em duas células idênticas que se dividirão repetidas vezes. Os filamentos podem se formar se as células não se separarem completamente durante a divisão celular.

• Protistas pode se reproduzir assexuadamente por meio fissão múltipla. As células se preparam para se dividir, replicar seu núcleo e então se dividir em várias células idênticas à célula original, a menos que ocorram mutações.
  

• As células retangulares de spirogyra (fitoplâncton de algas) anexam-se de ponta a ponta, formando cadeias muito longas chamadas filamentos. Quando um filamento se divide, cada seção flutuando na água se transforma em um novo filamento por meio de uma mitose simples. Este tipo de reprodução é denominado fragmentação.

• Como o zooplâncton hidra pode reproduzir através de florescendo. Como o fermento, uma hidra pode desenvolver um botão que amadurece e se quebra, tornando-se um clone do pai.
  

Algas verdes e as bactérias podem produzir esporos que continuam se dividindo dentro da célula pai. Maduro endosporos são liberados para formar descendentes idênticos.

A reprodução sexual envolve a recombinação de material genético para produzir descendentes com um genoma único. A biodiversidade dentro de uma população ajuda uma espécie a se adaptar a condições adversas, como calor ou seca.

Algum fitoplâncton pode se reproduzir sexualmente:

• Diatomáceas produzir e liberar diplóide gametas masculinos e femininos - espermatogônia e oogonia - que se divide pela meiose para se tornar haplóideesperma ou um ovo. Um óvulo fertilizado pelo espermatozóide se desenvolve em um zigoto chamado de auxosporo que pode entrar dormência. A célula crescerá sob as condições certas e, em seguida, libera diatomáceas em tamanho real.

• Hermafrodita monóico colônias de volvox (algas verdes) produzem pacotes de esperma e ovos. Dióico as colônias produzem espermatozoides ou óvulos. Em colônias de volvox femininas, as células individuais crescem para se tornar oogametas que entram em um descanso zigoto diplóide estágio após a fusão do óvulo e do esperma (singamia).
  

O fitoplâncton é encontrado próximo à costa, em águas abertas, em calotas polares e próximo à superfície de lagos, onde nutrientes essenciais e luz solar são facilmente acessíveis para o crescimento e divisão celular. O fitoplâncton que vive no oceano está normalmente no zona eufótica da coluna de água que é penetrável pela luz solar.

A zona eufótica não tem mais de 300 metros de profundidade; a profundidade média do oceano é de cerca de 13.000 pés, conforme estimado pelo Woods Hole Oceanographic Institution.

O ciclo de vida típico do fitoplâncton inclui crescimento, reprodução e morte. O ciclo de vida também pode incluir um período de dormência que ocorre regularmente ou apenas quando as condições não são propícias ao crescimento.

Por exemplo, crisófitas pode formar cistos ou esporos que permanecem dormentes por meses ou décadas. Algumas diatomáceas e dinoflagelados formam cistos do inverno à primavera.

Os ciclos de vida do fitoplâncton variam de acordo com a espécie. Por exemplo, flagelados marinhos (Phaeocystis pouchetii) produzem minúsculas células móveis que se multiplicam até que os níveis de nutrientes diminuam. Em seguida, eles formam colônias rodeadas por uma camada mucosa pegajosa contendo nutrientes que permitem a reprodução contínua.

Se os nutrientes caírem completamente, a membrana se desintegra e lava na costa como uma espuma branca pegajosa e fedorenta.

O crescimento do fitoplâncton varia com as estações. A reprodução explode nas regiões polares a cada primavera, quando o gelo recua depositando nutrientes ricos na superfície da água. A água fria é ideal para a reprodução do fitoplâncton. No final do verão, o aumento da luz solar excita os pigmentos do fitoplâncton flutuante, resultando em outro surto de crescimento.

O fitoplâncton é consumido por peixes e krill, que posteriormente fornecem uma refeição saudável para os pinguins-de-Adélia, aves marinhas e focas. Os pinguins adaptaram seu ciclo reprodutivo para coincidir com os horários de pico da reprodução do fitoplâncton.

De acordo com Centro Nacional de Dados de Neve e Gelo, alguns dos maiores pesqueiros do mundo estão localizados no Mar de Bering, onde o plâncton floresce abundantemente e sustenta as populações de peixes.

Uma abundância de fitoplâncton atrai pássaros, insetos, peixes e animais, e aumenta a biodiversidade em um bioma aquático. No entanto, a reprodução excessiva de fitoplâncton não tóxico ainda pode ser prejudicial devido ao esgotamento de oxigênio resultante e entupimento das guelras dos peixes.

Algumas espécies de cianobactérias produzem toxinas como microcistina. Cianobactéria são comumente chamadas de “algas verde-azuladas” e tornam a água verde.

A proliferação de algas prejudiciais à produção de toxinas (HAB) ocorreu em todos os estados costeiros, segundo o Serviço Oceânico Nacional. Os HABs podem adoecer ou matar humanos, além da vida marinha. HABs em lugares como a Costa do Golfo da Flórida são comumente chamados de “marés vermelhas” porque a floração torna a água vermelha.

A água potável pode ser contaminada e as praias fechadas devido a odores nocivos e risco de infecção. HABs ocorrem sazonalmente no final do verão, quando as temperaturas e a poluição por nitrogênio estimulam o crescimento do fitoplâncton.

Lagos e oceanos ricos em nitrogênio, ferro e fosfato fornecem uma variedade de incontáveis ​​espécies de fitoplâncton. Muitas vezes, as flores surgem na esteira dos furacões porque os nutrientes sobem do fundo. A taxa de crescimento diminui quando os nutrientes são escassos.

Outros fatores que influenciam a reprodução incluem temperatura, profundidade, variabilidade da luz e concentração de água salgada (salinidade). O plâncton não é encontrado em muitas partes do oceano devido à escassez de ferro nessas regiões.

Dependendo da espécie, o fitoplâncton atende a todas as suas necessidades de energia por meio da fotossíntese ou pode complementar sua dieta consumindo outros organismos vivos ou em decomposição. Os dois principais tipos de fitoplâncton empregam estratégias diferentes para a aquisição de alimentos.

Por exemplo, os dinoflagelados caçam e se movem na água balançando a cauda; no entanto, eles são nadadores fracos e não podem ir contra a corrente. Diatomáceas não usam flagelo (caudas) e absorvem os nutrientes necessários para o metabolismo e a reprodução à medida que navegam nas correntes.

O fitoplâncton serve como banco de alimentos do mundo aquático por causa de sua capacidade semelhante à das plantas de absorver a luz do sol e produzir energia alimentar por meio da fotossíntese. Uma infinidade de criaturas marinhas, de caracóis a baleias, deve sua existência a uma dieta constante de fitoplâncton. Os consumidores diretos de fitoplâncton incluem zooplâncton, anêmonas, camarão e amêijoas.

Por sua vez, plantas e animais menores são consumidos por onívoros, que são comidos por consumidores terciários ou predadores de ponta. Alimentos na dieta humana podem ser rastreados até um produtor primário como o fitoplâncton.

De acordo com as imagens de satélite da NASA, nuvens mais brilhantes se formam sobre certos lugares, como o Oceano Antártico, durante os períodos de alta reprodução do fitoplâncton. Fitoplâncton de multiplicação rápida, como coccolitóforos liberam gases e substâncias orgânicas no ar, que geram nuvens.

As nuvens refletem mais luz do sol e parecem mais brilhantes quando ocorre o florescimento do plâncton, porque a reflexão depende da quantidade de água suspensa na nuvem e do tamanho das partículas das gotículas.

Os pesquisadores descobriram que o fitoplâncton pode usar a fotossíntese para converter o dióxido de carbono em biomassa e óleos para a produção de biocombustíveis. As fazendas de algas podem beneficiar o planeta porque o fitoplâncton absorve (afunda) mais carbono do que libera de volta ao meio ambiente.

Outro benefício é a rápida produção de safras. De acordo com Instituto de Estudos Ambientais e Energéticos, as microalgas dobram de massa todos os dias e crescem até 100 vezes mais rápido do que plantas em terra.

Além disso, muitas espécies de algas crescem em água salgada, que está mais facilmente disponível do que em água doce. As fazendas de algas podem estar localizadas em áreas onde outras culturas não podem crescer. Algal biocombustível poderia reduzir a dependência de combustíveis fósseis nacionais e importados. As algas já foram utilizadas na fabricação de produtos para a pele, farmacêuticos e cosméticos.