Cum se reproduce fitoplanctonul?

Fitoplanctonul este creaturi microscopice care se multiplică prolific prin mijloace asexuale și sexuale. Ratele de reproducere ale fitoplanctonului afectează direct și reflectă echilibrul ecosistemului.

Conform National Geographic, se produc plante marine precum fitoplanctonul, algele și algele 70 la sută din oxigenul atmosferic, care este chiar mai mult decât pădure tropicală. Cu toate acestea, în anumite condiții de mediu, populațiile de fitoplancton pot exploda, creând flori toxice și mirositoare.

Principalele categorii de plancton sunt fitoplancton și zooplancton. Planctonul poate fi eucariotă sau procariotă. Fitoplanctonul asemănător plantelor include planctonul algal și microalge.

Fitoplanctonul poate fi plantele unicelulare, protiști (alge) sau bacterii:

• Dinoflagelate: Acestea se disting prin cozi de tip whiplike și o coajă complexă. Aproximativ jumătate din dinoflagelați sunt non-fotosintetici. Unele specii sunt bioluminescente și strălucesc noaptea.

• Diatomee: Acestea sunt alge imobile, fotosintetice, care plutesc pe suprafața apei dulci și marine. Diatomeele sunt prezente și în solul umed. Stratul unic de diatomee este alcătuit din siliciu care este utilizat comercial.
  
  

• Cianobacterii: Acestea sunt bacterii primitive care pot da naștere la înfloriri toxice.
  

• Cocolitofori: Acestea sunt plancton acoperit cu solzi asemănătoare calcarului. Sunt o sursă importantă de calcit.
  

Zooplanctonul, numit și plancton animal, include:

• protozoare
  
• larvele
  
• copepode
  
• viermi plati

Zooplanctonul se numără printre cele mai omniprezente organisme marine și include organisme binecunoscute precum meduzele. Zooplanctonul este consumator în lant trofic.

Fitoplanctonul produce alimente și eliberează oxigen ca produs secundar, la fel ca plantele terestre care susțin Pământul.

Fitoplanctonul își obține numele din cuvântul grecesc planktos, ceea ce înseamnă rătăcitor sau drift - o descriere adecvată a felului în care plutesc fitoplanctonul prin viață. Cercetătorii internaționali se pot referi, de asemenea, la aceste organisme ca „fitoplancton” sau „fitoplancton” în alte limbi.

Fitoplanctonul se clasează printre cele mai importante organisme de pe Pământ. Pe lângă furnizarea de alimente pentru restul pânză alimentară, fitoplanctonul oxigenează apa și aerul.

Fitoplanctonul diminuează efectele încălzirii globale prin absorbție 33% din dioxid de carbon din surse naturale și combustibili fosili, conform Laboratorul Kudela de la Universitatea din California, Santa Cruz. După moarte, fitoplanctonul și alte deșeuri organice se pot scufunda pe fundul oceanului și într-o zi se vor îndrepta spre combustibilul fosil - gaz, petrol și cărbune.

Scurgerile de îngrășăminte pe bază de azot din câmpuri, deșeurile de animale din loturile de alimentare și canalizarea netratată intră pe căile navigabile și perturbă echilibrul ecologic. Zonele moarte la scară largă în zone precum Golful Mexicului rezultă din temperaturile globale mai calde și din supra-creșterea fitoplanctonului care sufocă viața marină. Bacterian descompunători consumați oxigen suplimentar atunci când consumați materii în descompunere din floare.

Oamenii de știință monitorizează fluctuațiile populației de alge pentru a proteja apa curată - o resursă naturală din ce în ce mai redusă. Probele sunt prelevate pe teren folosind plase de plancton pentru colectarea de exemplare. Plasele cu plasă funcționează de obicei bine pentru captarea fitoplanctonului, dar nanoplanctonul mic trebuie filtrat dintr-o probă de apă.

Cantitatea și tipul de plancton indică condițiile generale de apă și indică ratele de reproducere a planctonului.

Strategiile de reproducere eficiente sunt un semn distinctiv al fitoplanctonului. Când condițiile de creștere sunt corecte, fitoplanctonul se înmulțește rapid prin diferite mijloace de reproducere asexuată.

Simplitatea planctonului le permite să se reproducă cu ușurință:

• Crestere rapida dinoflagelate de obicei împărțiți prin fisiune binară. O celulă părinte se împarte în două celule identice care se vor împărți din nou și din nou. Filamentele se pot forma dacă celulele nu se separă complet în timpul diviziunii celulare.

• Protiști se poate reproduce asexuat prin fisiune multiplă. Celulele se pregătesc să se împartă, să-și replice nucleul și apoi să se împartă în mai multe celule identice cu celula originală, cu excepția cazului în care au apărut mutații.
  

• Celulele dreptunghiulare ale spirogir (fitoplanctonul algal) atașează cap la cap, formând lanțuri foarte lungi numite filamente. Când un filament se împarte, fiecare secțiune care plutește pe apă va crește într-un filament nou printr-o simplă mitoză. Acest tip de reproducere se numește fragmentare.

• Zooplancton ca. hidra se poate reproduce prin care înmugurește. La fel ca drojdia, o hidra poate crește un mugur care se va maturiza și se va rupe, devenind o clonă a părintelui.
  

Alge verzi iar bacteriile pot produce spori care continuă să se împartă în interiorul celulei părinte. Matur endospori sunt eliberați pentru a forma descendenți identici.

Reproducerea sexuală implică recombinarea materialului genetic pentru a produce descendenți cu un genom unic. Biodiversitatea dintr-o populație ajută o specie să se adapteze la condiții adverse precum căldura sau seceta.

Unele fitoplancton se pot reproduce sexual:

• Diatomee produc și eliberează diploid gameti masculi si feminini - spermatogonia și oogonia - care se divid prin meioză pentru a deveni haploidespermă sau un ou. Un ovul fertilizat de spermatozoizi se dezvoltă într-un zigot numit an auxospore care poate intra adormire. Celula va crește în condițiile potrivite și apoi eliberează diatomee de dimensiuni mari.

• Hermafrodit monoică colonii de volvox (algele verzi) speciile produc atât pachete de spermă, cât și ouă. Dioice coloniile produc fie spermă, fie ovule. În coloniile feminine de volvox, celulele individuale cresc pentru a deveni oogamete care intră într-o odihnă zigot diploid etapă după o fuziune de ovule și spermă (singamie).
  

Fitoplanctonul se găsește în apropierea țărmului, în apele deschise în picioare, pe calotele de gheață și lângă suprafața lacurilor, unde nutrienții esențiali și lumina soarelui sunt ușor accesibile pentru creșterea și divizarea celulelor. Fitoplanctonul care trăiește în ocean se află în mod normal în zona eufotică a coloanei de apă care este penetrabilă de lumina soarelui.

Zona eufotică nu este mai adâncă de 900 de picioare; adâncimea medie a oceanului este de aproximativ 13.000 de picioare, după cum estimează Instituția Oceanografică Woods Hole.

Ciclul tipic de viață al fitoplanctonului include creșterea, reproducerea și moartea. Ciclul de viață poate include, de asemenea, o perioadă de repaus care se întâmplă în mod regulat sau numai atunci când condițiile nu sunt favorabile creșterii.

De exemplu, crizofite se poate forma chisturi sau spori care rămân latenți luni sau decenii. Unele diatomee și dinoflagelate formează chisturi din iarnă până în primăvară.

Ciclurile de viață ale fitoplanctonului variază în funcție de specie. De exemplu, flagelate marine (Phaeocystis pouchetii) produc mici celule mobile care se tot înmulțesc până la scăderea nivelului de nutrienți. Apoi, formează colonii înconjurate de un strat mucos lipicios care conține substanțe nutritive care permit reproducerea continuă.

Dacă substanțele nutritive scad cu totul, membrana se dezintegrează și se spală pe țărm ca o spumă albă mirositoare și gooey.

Creșterea fitoplanctonului fluctuează odată cu anotimpurile. Reproducerea explodează în regiunile polare în fiecare primăvară când retragerea gheții depune substanțe nutritive bogate pe suprafața apei. Apa rece este ideală pentru reproducerea fitoplanctonului. La sfârșitul verii, creșterea soarelui excită pigmenții din fitoplanctonul plutitor, ducând la o altă creștere.

Fitoplanctonul este consumat de pește și krill, care oferă ulterior o masă copioasă pentru pinguinii Adélie, păsări marine și foci. Pinguinii și-au adaptat ciclul de reproducere pentru a coincide cu momentele de vârf ale reproducerii fitoplanctonului.

In conformitate cu Centrul național de date privind zăpada și gheața, unele dintre cele mai mari activități de pescuit din lume sunt situate în Marea Bering, unde planctonul înflorește abundent și susține populațiile de pești.

O abundență de fitoplancton atrage păsările, insectele, peștii și animalele și îmbunătățește biodiversitatea într-un biom acvatic. Cu toate acestea, reproducerea excesivă a fitoplanctonului netoxic poate fi încă dăunătoare din cauza epuizării rezultate a oxigenului și a înfundării branhiilor de pește.

Unele specii de cianobacterii produc toxine precum microcistină. Cianobacterii sunt denumite în mod obișnuit „alge albastre-verzi” și transformă apa în verde.

Conform., Au apărut toxine care produc înfloriri de alge dăunătoare (HAB) în fiecare stat de coastă Serviciul Național al Oceanului. HAB-urile pot îmbolnăvi sau ucide oameni pe lângă viața marină. HAB-urile din locuri precum Coasta Golfului Florida sunt denumite în mod obișnuit „maree roșii” deoarece floarea devine roșie.

Apa potabilă poate fi contaminată și plajele închise din cauza mirosurilor nocive și a riscului de infecție. HAB-urile apar sezonier la sfârșitul verii, când temperaturile și poluarea cu azot stimulează creșterea fitoplanctonului.

Lacurile și oceanele bogate în azot, fier și fosfat oferă un smorgasbord pentru nenumărate specii de fitoplancton. Florile urmează adesea în urma uraganelor, deoarece substanțele nutritive sunt agitate din partea de jos. Rata de creștere încetinește atunci când nutrienții sunt puțini.

Alți factori care influențează reproducerea includ temperatura, adâncimea, variabilitatea luminii și concentrația de apă sărată (salinitate). Planctonul nu se găsește în multe părți ale oceanului din cauza lipsei de fier în acele regiuni.

În funcție de specie, fitoplanctonul își satisface toate nevoile de energie prin fotosinteză sau își poate completa dieta consumând alte organisme vii sau în descompunere. Cele două tipuri majore de fitoplancton utilizează strategii diferite pentru achiziționarea de alimente.

De exemplu, dinoflagelatele vânează și se mișcă prin apă, suflându-și cozile; cu toate acestea, ei sunt înotători slabi și nu pot merge contracurent. Diatomeele nu se folosesc flagel (cozile) și absorb nutrienții necesari metabolismului și reproducerii pe măsură ce călăresc curenții.

Fitoplanctonul servește drept bancă de hrană a lumii acvatice datorită capacității lor de a absorbi lumina soarelui și de a produce energie alimentară prin fotosinteză. O mulțime de creaturi marine, de la melci la balene, își datorează existența unei diete constante de fitoplancton. Consumatorii direcți de fitoplancton includ zooplanctonul, anemonele, creveții și scoicile.

La rândul lor, plantele și animalele mai mici sunt consumate de omnivore, care sunt apoi consumate de consumatorii terțiari sau de prădătorii apex. Produsele alimentare din dieta umană pot fi urmărite înapoi la producător primar precum fitoplanctonul.

Conform imaginilor prin satelit ale NASA, nori mai strălucitori se formează peste anumite locuri precum Oceanul de Sud în perioadele de reproducere ridicată a fitoplanctonului. Multiplicarea rapidă a fitoplanctonului precum coccolithophores eliberează gaze și substanțe organice în aer, care însămânțează norii.

Norii reflectă mai multă lumină solară și par mai luminoși atunci când apar flori de plancton, deoarece reflectarea depinde de cantitatea de apă suspendată din nor și de dimensiunea particulelor picăturilor de nor.

Cercetătorii au descoperit că fitoplanctonul poate folosi fotosinteza pentru a converti dioxidul de carbon în biomasă și uleiuri pentru producerea de biocombustibili. Fermele de algi ar putea beneficia planeta, deoarece fitoplanctonul absoarbe (scufundă) mai mult carbon decât eliberează înapoi în mediu.

Un alt beneficiu este producția rapidă a culturilor. In conformitate cu Institutul de studiu pentru mediu și energie, microalgele se dublează în masă în fiecare zi și cresc până la De 100 de ori mai rapid decât plantele de pe uscat.

Mai mult, multe specii de alge cresc în apă sărată, care este mai ușor disponibilă decât apa dulce. Fermele de algi ar putea fi amplasate în zone în care alte culturi nu pot crește. Algal biocombustibil ar putea reduce dependența de combustibilii fosili interni și importați. Algele au fost deja utilizate în fabricarea produselor de îngrijire a pielii, a produselor farmaceutice și a produselor cosmetice.