Как размножается фитопланктон?

Фитопланктон - это микроскопические существа, которые размножаются бесполым и половым путем. Репродуктивные показатели фитопланктона напрямую влияют на баланс экосистемы и отражают его.

В соответствии с Национальная география, морские растения, такие как фитопланктон, водоросли и ламинарии, производят 70 процентов атмосферного кислорода, что даже больше, чем тропический лес. Однако при определенных условиях окружающей среды популяции фитопланктона могут взорваться, создав зловонные токсичные цветы.

Основные категории планктона: фитопланктон а также зоопланктон. Планктон может быть эукариотический или же прокариотический. Фитопланктон, похожий на растения, включает планктон водорослей и микроводоросли.

Фитопланктон может быть одноклеточным, протисты (водоросли) или бактерии:

• Динофлагелляты: Они отличаются плетевидным хвостом и сложной панцирем. Около половины всех динофлагеллят нефотосинтетические. Некоторые виды биолюминесцентны и светятся ночью.

• Диатомовые водоросли: Это неподвижные фотосинтезирующие водоросли, плавающие на поверхности пресной и морской воды. Во влажной почве также присутствуют диатомеи. Уникальная оболочка диатомовых водорослей состоит из кремния, который используется в коммерческих целях.
  
  

• Цианобактерии: Это примитивные бактерии, которые могут вызывать токсичное цветение.
  

• Коколитофориды: Это планктон, покрытый чешуей, похожей на известняк. Они являются важным источником кальцита.
  

Зоопланктон, также называемый животным планктоном, включает:

• простейшие
  
• личинки
  
• веслоногие рачки
  
• плоские черви

Зоопланктон является одним из самых распространенных морских организмов и включает хорошо известные организмы, такие как медузы. Зоопланктон - потребители в пищевая цепочка.

Фитопланктон производит пищу и выделяет кислород в качестве побочного продукта, почти так же, как наземные растения поддерживают Землю.

Фитопланктон получил свое название от греческого слова планктос, что означает странник или бродяга - подходящее описание того, как фитопланктон плывет по жизни. Международные исследователи могут также называть эти организмы «фитопланктоном» или «фитопланктоном» на других языках.

Фитопланктон входит в число важнейших организмов на Земле. Помимо еды для остальных пищевая сетьФитопланктон насыщает кислородом воду и воздух.

Фитопланктон смягчает последствия глобального потепления, поглощая 33 процента углекислого газа из природных источников и ископаемого топлива, согласно Лаборатория Куделы из Калифорнийского университета в Санта-Крус. После смерти фитопланктон и другие органические отходы могут опуститься на дно океана и однажды превратиться в ископаемое топливо - газ, нефть и уголь.

Сточные воды азотных удобрений с полей, отходы животноводства с откормочных площадок и неочищенные сточные воды попадают в водные пути и нарушают экологический баланс. Крупномасштабные мертвые зоны в таких областях, как Мексиканский залив, являются результатом более высоких глобальных температур и чрезмерного роста фитопланктона, который душит морскую жизнь. Бактериальный разлагатели использовать дополнительный кислород при потреблении разлагающихся веществ от цветков.

Ученые отслеживают колебания численности водорослей, чтобы защитить чистую воду - все более дефицитный природный ресурс. Пробы отбираются в поле с использованием планктонных сетей для сбора образцов. Сетчатые сети обычно хорошо подходят для улавливания фитопланктона, но крошечный нанопланктон необходимо отфильтровать из пробы воды.

Количество и тип планктона указывают на общие водные условия и скорость воспроизводства планктона.

Эффективные репродуктивные стратегии - отличительная черта фитопланктона. При подходящих условиях выращивания фитопланктон быстро размножается с помощью различных средств бесполое размножение.

Простота планктона позволяет им легко воспроизводить:

• Быстрорастущий динофлагелляты обычно делятся на двойное деление. Родительская клетка делится на две идентичные клетки, которые будут делиться снова и снова. Нити могут образовываться, если клетки не разделяются полностью во время деления клеток.

• Протисты может воспроизводиться бесполым путем множественное деление. Клетки готовятся к делению, реплицируют свое ядро, а затем делятся на несколько клеток, которые идентичны исходной клетке, если не произошли мутации.
  

• Прямоугольные ячейки спирогира (фитопланктон водорослей) прикрепляются встык, образуя очень длинные цепочки, называемые волокна. Когда нить разделяется, каждая секция, плавающая в воде, превращается в новую нить посредством простого митоза. Такой вид размножения называется фрагментация.

• Зоопланктон как гидра может воспроизводиться через подающий надежды. Подобно дрожжам, гидра может вырастить почку, которая созреет и отломится, став клоном своего родителя.
  

Зеленые водоросли и бактерии могут производить споры которые продолжают делиться внутри родительской ячейки. Зрелые эндоспоры выпускаются с образованием идентичного потомства.

Половое размножение включает рекомбинацию генетического материала для получения потомства с уникальным геномом. Биоразнообразие в популяции помогает виду адаптироваться к неблагоприятным условиям, таким как жара или засуха.

Некоторые виды фитопланктона могут размножаться половым путем:

• Диатомеи производить и выпускать диплоид мужские и женские гаметы - сперматогония а также оогония - которые делятся мейозом, чтобы стать гаплоидныйсперма или яйцо. Яйцеклетка, оплодотворенная спермой, превращается в зигота называется вспомогательная спора что может войти покой. Клетка будет расти в правильных условиях, а затем выпустит полноразмерные диатомеи.

• Гермафродитный однодомный колонии вольвокс (зеленые водоросли) производят как пакеты со спермой, так и яйца. Двудомный колонии производят либо сперму, либо яйца. В женских колониях вольвокса отдельные клетки растут и становятся оогаметес которые входят в покой диплоидная зигота этап после слияния яйцеклетки и спермы (сингамия).
  

Фитопланктон обитает у берега, в открытой воде, на ледяных шапках и у поверхности озер, где жизненно важные питательные вещества и солнечный свет легко доступны для роста и деления клеток. Фитопланктон, обитающий в океане, обычно находится в эвфотическая зона толщи воды, проницаемой для солнечного света.

Эуфотическая зона не глубже 900 футов; средняя глубина океана составляет около 13000 футов, по оценкам Океанографическое учреждение Вудс-Хоул.

Типичный жизненный цикл фитопланктона включает рост, размножение и смерть. Жизненный цикл может также включать период покоя, который происходит регулярно или только тогда, когда условия не способствуют росту.

Например, хризофиты может сформировать кисты или споры, которые остаются бездействующими в течение месяцев или десятилетий. Некоторые диатомовые водоросли и динофлагелляты образуют цисты с зимы до весны.

Жизненные циклы фитопланктона различаются в зависимости от вида. Например, морские жгутиконосцы (Phaeocystis pouchetii) производят крошечные подвижные клетки, которые продолжают размножаться до тех пор, пока уровень питательных веществ не снизится. Затем они образуют колонии, окруженные липкой слизистой оболочкой, содержащей питательные вещества, которые позволяют продолжать воспроизводство.

Если питательные вещества полностью выпадают, мембрана распадается и вымывается на берег в виде вонючей липкой белой пены.

Рост фитопланктона колеблется в зависимости от сезона. Каждую весну в полярных регионах происходит бурное размножение, когда таяние льда откладывает на поверхности воды богатые питательные вещества. Прохладная вода идеальна для размножения фитопланктона. В конце лета повышенное количество солнечного света возбуждает пигменты плавающего фитопланктона, что приводит к новому всплеску роста.

Фитопланктон потребляется рыбой и крилем, которые впоследствии служат сытной пищей для пингвинов Адели, морских птиц и тюленей. Пингвины адаптировали свой цикл размножения так, чтобы он совпадал со временем пика воспроизводства фитопланктона.

Согласно Национальный центр данных по снегу и льду, одни из крупнейших рыбных промыслов в мире расположены в Беринговом море, где планктон обильно цветет и поддерживает популяции рыб.

Обилие фитопланктона привлекает птиц, насекомых, рыб и животных и увеличивает биоразнообразие в водный биом. Однако чрезмерное размножение нетоксичного фитопланктона может быть вредным из-за истощения запасов кислорода и закупорки жабр рыб.

Некоторые виды цианобактерий производят токсины, такие как микроцистин. Цианобактерии обычно называются «сине-зелеными водорослями» и делают воду зеленой.

Токсин, вызывающий вредоносное цветение водорослей (ВЦВ), имел место в каждом прибрежном штате, согласно данным Национальная океанская служба. ВЦВ могут вызывать заболевание или смерть не только морских обитателей, но и людей. ВЦВ в таких местах, как побережье Мексиканского залива во Флориде, обычно называют «красными приливами», потому что цветение окрашивает воду в красный цвет.

Питьевая вода может быть загрязнена, а пляжи закрыты из-за неприятных запахов и риска заражения. ВЦВ происходят сезонно в конце лета, когда температура и азотное загрязнение стимулируют рост фитопланктона.

Озера и океаны, богатые азотом, железом и фосфатом, служат шведским столом для бесчисленных видов фитопланктона. Цветение часто следует за ураганами, потому что питательные вещества сбрасываются со дна. При недостатке питательных веществ скорость роста замедляется.

Другие факторы, влияющие на воспроизводство, включают температуру, глубину, изменчивость освещения и концентрацию соленой воды (соленость). Планктон не встречается во многих частях океана из-за нехватки железа в этих регионах.

В зависимости от вида, фитопланктон удовлетворяет все свои потребности в энергии посредством фотосинтеза, или они могут дополнять свой рацион, потребляя другие живые или разлагающиеся организмы. Два основных типа фитопланктона используют разные стратегии получения пищи.

Например, динофлагелляты охотятся и перемещаются по воде, взмахивая хвостом; однако они слабые пловцы и не могут идти против течения. Диатомовые водоросли не используют жгутики (хвосты) и поглощают питательные вещества, необходимые для обмена веществ и размножения, когда они движутся по течению.

Фитопланктон служит пищевым банком водного мира из-за своей способности растений поглощать солнечный свет и производить энергию пищи посредством фотосинтеза. Множество морских существ, от улиток до китов, обязаны своим существованием стабильной диете из фитопланктона. К прямым потребителям фитопланктона относятся зоопланктон, анемоны, креветки и моллюски.

В свою очередь, более мелкие растения и животные потребляются всеядные, которые затем поедаются третичными потребителями или высшими хищниками. Продукты питания в рационе человека можно проследить до основной производитель как фитопланктон.

Согласно спутниковым снимкам НАСА, более яркие облака формируются над некоторыми местами, такими как Южный океан, в периоды высокого воспроизводства фитопланктона. Быстро размножающийся фитопланктон, такой как кокколитофориды выпускают в воздух газы и органические вещества, которые создают облака.

Облака отражают больше солнечного света и кажутся ярче, когда происходит цветение планктона, потому что отражение зависит от количества взвешенной воды в облаке и размера частиц облачных капель.

Исследователи обнаружили, что фитопланктон может использовать фотосинтез для преобразования углекислого газа в биомассу и масла для производства биотоплива. Водорослевые фермы могут принести пользу планете, потому что фитопланктон поглощает (поглощает) больше углерода, чем выделяет обратно в окружающую среду.

Еще одно преимущество - быстрое растениеводство. Согласно Институт экологических и энергетических исследований, масса микроводорослей удваивается каждый день и вырастает до В 100 раз быстрее чем растения на суше.

Кроме того, многие виды водорослей растут в соленой воде, которая более доступна, чем пресная. Фермы по выращиванию водорослей могут быть расположены в районах, где не могут расти другие культуры. Водоросль биотопливо может снизить зависимость от отечественного и импортного ископаемого топлива. Водоросли уже используются в производстве средств по уходу за кожей, фармацевтических препаратов и косметики.