Ako sa rozmnožuje fytoplanktón?

Fytoplanktón sú mikroskopické tvory, ktoré sa množia plodne prostredníctvom nepohlavných a sexuálnych prostriedkov. Miera reprodukcie fytoplanktónu priamo ovplyvňuje a odráža rovnováhu ekosystému.

Podľa National Geographic, morské rastliny ako fytoplanktón, riasy a chalúh 70 percent atmosférického kyslíka, čo je ešte viac ako dažďový prales. Za určitých podmienok prostredia však môžu populácie fytoplanktónu explodovať a spôsobiť zápachovo toxické kvety.

Hlavné kategórie planktónu sú fytoplanktón a zooplanktón. Planktón môže byť eukaryotický alebo prokaryotický. Medzi rastlinné fytoplanktóny patrí planktón rias a mikroriasy.

Fytoplanktón môžu byť jednobunkové rastliny, protisti (riasy) alebo baktérie:

• Dinoflageláty: Vyznačujú sa chvostmi podobných bičíkom a zložitou škrupinou. Asi polovica všetkých dinoflagelátov je nefotosyntetická. Niektoré druhy sú bioluminiscenčné a v noci žiaria.

• Diatomy: Jedná sa o nepohyblivé fotosyntetické riasy, ktoré plávajú na povrchu sladkej a morskej vody. Diatómy sa vyskytujú aj vo vlhkej pôde. Unikátna vrstva rozsievok pozostáva z kremíka, ktorý sa používa na komerčné účely.
  instagram story viewer
  
  

• Sinice: Jedná sa o primitívne baktérie, ktoré môžu spôsobiť toxické kvitnutie.
  

• Cocolithophores: Ide o planktón pokrytý šupinami podobnými vápencom. Sú dôležitým zdrojom kalcitu.
  

Zooplanktón, nazývaný tiež živočíšny planktón, zahŕňa:

• prvoky
  
• larvy
  
• copepods
  
• ploché červy

Zooplanktón patrí medzi najviac všadeprítomné morské organizmy a patrí medzi známe organizmy ako medúzy. Zooplanktón sú spotrebiteľmi v potravinový reťazec.

Fytoplanktón produkuje potravu a uvoľňuje kyslík ako vedľajší produkt, podobne ako suchozemské rastliny podporujú Zem.

Fytoplanktón dostal svoje meno z gréckeho slova planktos, čo znamená tulák alebo tulák - trefný popis toho, ako fytoplanktón pláva životom. Medzinárodní vedci môžu tieto organizmy v iných jazykoch označiť ako „fitoplanktón“ alebo „fitoplanktón“.

Fytoplanktón sa radí medzi najdôležitejšie organizmy na Zemi. Okrem zabezpečenia jedla pre zvyšok regiónu stránka o jedle, fytoplanktón okysličuje vodu a vzduch.

Fytoplanktón zmierňuje účinky globálneho otepľovania absorpciou 33 percent oxidu uhličitého podľa prírodných zdrojov a fosílnych palív Kudela Lab z Kalifornskej univerzity v Santa Cruz. Po smrti môže fytoplanktón a iný organický odpad klesnúť na dno oceánu a jedného dňa sa zmeniť na fosílne palivo - plyn, ropu a uhlie.

Dusíkaté hnojivá vytekajúce z polí, živočíšny odpad z kŕmnych miest a neupravené splašky vstupujú do vodných tokov a narúšajú ekologickú rovnováhu. Veľké mŕtve zóny v oblastiach, ako je Mexický záliv, sú výsledkom vyšších globálnych teplôt a nadmerného rastu fytoplanktónu, ktorý dusí morský život. Bakteriálne rozkladače pri spotrebovaní rozpadajúcej sa hmoty z kvetu spotrebujte ďalší kyslík.

Vedci sledujú výkyvy populácie rias, aby chránili čistú vodu - čoraz vzácnejší prírodný zdroj. Vzorky sa odoberajú v teréne pomocou planktónových sietí na odber vzoriek. Sieťové siete zvyčajne dobre slúžia na zachytávanie fytoplanktónu, ale malý nanoplanktón musí byť odfiltrovaný zo vzorky vody.

Množstvo a typ planktónu indikujú celkové vodné podmienky a ukazujú mieru reprodukcie planktónu.

Efektívne reprodukčné stratégie sú charakteristickým znakom fytoplanktónu. Ak sú podmienky na pestovanie správne, fytoplanktón sa rýchlo množí rôznymi spôsobmi asexuálne rozmnožovanie.

Jednoduchosť planktónu im umožňuje ľahkú reprodukciu:

• Rýchlo rastúci dinoflageláty zvyčajne rozdeliť binárne delenie. Rodičovská bunka sa rozdelí na dve identické bunky, ktoré sa budú deliť znova a znova. Ak sa bunky počas bunkového delenia neoddelia úplne, môžu sa vytvárať vlákna.

• Protisti sa môžu rozmnožovať asexuálne prostredníctvom viacnásobné štiepenie. Bunky sa pripravujú na delenie, replikáciu svojho jadra a potom na rozdelenie na viac buniek, ktoré sú identické s pôvodnou bunkou, pokiaľ nenastali mutácie.
  

• Obdĺžnikové bunky spirogyra (riasový fytoplanktón) pripájať jeden koniec na druhý a vytvárať veľmi dlhé reťazce tzv vlákna. Keď sa vlákno rozdelí, každá časť plávajúca na vode vyrastie pomocou jednoduchej mitózy do nového vlákna. Tento typ reprodukcie sa nazýva fragmentácia.

• Zooplanktón ako hydra sa môže množiť prostredníctvom pučiace. Rovnako ako droždie, aj z hydry môže vyrásť púčik, ktorý dozreje a odlomí sa a stane sa z neho klon rodiča.
  

Zelené riasy a môžu produkovať baktérie spóry ktoré pokračujú v delení vnútri rodičovskej bunky. Zrelý endospóry sú prepustení, aby vytvorili identické potomstvo.

Sexuálna reprodukcia spočíva v rekombinácii genetického materiálu s cieľom produkovať potomky s jedinečným genómom. Biodiverzita v populácii pomáha druhu prispôsobiť sa nepriaznivým podmienkam, ako je horúčava alebo sucho.

Niektoré fytoplanktóny sa môžu sexuálne množiť:

• Diatomy vyrábať a uvoľňovať diploidný mužské a ženské pohlavné bunky - spermatogónia a oogonia - ktoré sa delia podľa meiózy haploidnýspermie alebo vajce. Z vajíčka oplodneného spermiou sa vyvinie a zygota nazval an auxospóra ktoré môžu vstúpiť obdobie spánku. Bunka bude rásť za správnych podmienok a potom uvoľní rozsievky v plnej veľkosti.

• Hermafroditické jednodomé kolónie volvox Druhy (zelené riasy) produkujú spermie aj vajíčka. Dvojdomý kolónie produkujú buď spermie alebo vajcia. V ženských kolóniách volvoxu jednotlivé bunky rastú oogamety ktoré vstupujú do pokoja diploidná zygota štádium po fúzii vajíčka a spermií (syngamia).
  

Fytoplanktón sa nachádza neďaleko brehu, v stojatej otvorenej vode, na ľadových čiapočkách a blízko povrchu jazier, kde sú základné živiny a slnečné svetlo ľahko dostupné pre rast a delenie buniek. Fytoplanktón žijúci v oceáne sa zvyčajne nachádza v eufotická zóna vodného stĺpca, ktorý je prenikateľný slnečným žiarením.

Eufotická zóna nie je hlbšia ako 900 stôp; priemerná hĺbka oceánu je okolo 13 000 stôp, podľa odhadu Oceánografická inštitúcia Woods Hole.

Typický životný cyklus fytoplanktónu zahŕňa rast, reprodukciu a smrť. Životný cyklus môže zahŕňať aj obdobie vegetačného pokoja, ktoré sa deje pravidelne alebo iba ak podmienky neprispievajú k rastu.

Napríklad, chryzofyty môže sa formovať cysty alebo spóry, ktoré zostávajú nečinné niekoľko mesiacov alebo desaťročí. Niektoré rozsievky a dinoflageláty tvoria od zimy do jari cysty.

Životné cykly fytoplanktónu sa líšia podľa druhov. Napríklad morské bičíky (Phaeocystis pouchetii) produkujú malé pohyblivé bunky, ktoré sa množia, kým hladina živín neklesne. Ďalej tvoria kolónie obklopené lepkavým slizovitým plášťom obsahujúcim živiny, ktoré umožňujú ďalšiu reprodukciu.

Ak živiny úplne odpadnú, membrána sa rozpadne a na brehu sa umyje ako páchnuca, lepkavá biela pena.

Rast fytoplanktónu kolíše s ročnými obdobiami. Rozmnožovanie exploduje v polárnych oblastiach každú jar, keď ustupujúci ľad ukladá bohaté živiny na povrch vody. Chladná voda je ideálna na reprodukciu fytoplanktónu. Koncom leta zvýšené slnečné svetlo vzrušuje pigmenty v plávajúcom fytoplanktóne, čo vedie k ďalšiemu rastu.

Fytoplanktón konzumujú ryby a krill, ktoré následne poskytujú výdatné jedlo pre tučniaky adélie, morské vtáky a tulene. Tučniaky prispôsobili svoj šľachtiteľský cyklus tak, aby sa zhodovali s časmi špičkovej reprodukcie fytoplanktónu.

Podľa Národné dátové centrum pre sneh a ľad, niektoré z najväčších rybárskych oblastí na svete sa nachádzajú v Beringovom mori, kde planktón intenzívne kvitne a udržiava populáciu rýb.

Množstvo fytoplanktónu priťahuje vtáky, hmyz, ryby a zvieratá a zvyšuje biodiverzitu v vodný biome. Nadmerná reprodukcia netoxického fytoplanktónu však môže byť stále škodlivá z dôvodu následného vyčerpania kyslíka a zanášania žiabrových žiabrov.

Niektoré druhy siníc produkujú toxíny ako napr mikrocystín. Sinice sa bežne nazývajú „modrozelené riasy“ a menia farbu vody na zelenú.

Podľa informácií sa toxíny produkujúce škodlivé riasy (HAB) vyskytujú v každom pobrežnom štáte Národná služba pre oceán. HAB môžu okrem morského života ochorieť alebo zabiť človeka. HAB na miestach, ako je pobrežie Mexického zálivu na Floride, sa bežne nazývajú „červené prílivy“, pretože kvet zmení vodu na červenú.

Pitná voda môže byť kontaminovaná a pláže môžu byť uzavreté kvôli škodlivému zápachu a riziku infekcie. HAB sa vyskytujú sezónne koncom leta, keď teploty a znečistenie dusíkom urýchľujú rast fytoplanktónu.

Jazerá a oceány bohaté na dusík, železo a fosforečnany sú zásobárňou nespočetných druhov fytoplanktónu. Kvety sú často nasledované hurikánmi, pretože zo spodnej časti sú živiny vyvrhované. Tempo rastu sa spomaľuje, keď je nedostatok živín.

Medzi ďalšie faktory ovplyvňujúce reprodukciu patria teplota, hĺbka, variabilita svetla a koncentrácia slanej vody (slanosť). Planktón sa nenachádza v mnohých častiach oceánu kvôli nedostatku železa v týchto regiónoch.

Fytoplanktón v závislosti od druhu uspokojuje všetky svoje energetické potreby pomocou fotosyntézy alebo si môže dopĺňať stravu konzumáciou iných živých alebo rozpadajúcich sa organizmov. Dva hlavné typy fytoplanktónu využívajú rôzne stratégie získavania potravy.

Napríklad dinoflageláty lovia a pohybujú sa vo vode švihnutím chvostov; sú to však slabí plavci a nemôžu ísť proti prúdu. Diatómy sa nepoužívajú bičíky (chvosty) a pri jazde prúdmi absorbujú živiny potrebné pre metabolizmus a reprodukciu.

Fytoplanktón slúži ako potravinová banka vodného sveta kvôli svojej schopnosti rastlín absorbovať slnečné svetlo a produkovať energiu potravy fotosyntézou. Plejáda morských tvorov, od slimákov až po veľryby, vďačí za svoju existenciu ustálenej strave fytoplanktónu. Medzi priamych spotrebiteľov fytoplanktónu patrí zooplanktón, sasanky, krevety a mušle.

Menšie rastliny a zvieratá sa zase konzumujú všežravce, ktoré potom zjedia terciárni spotrebitelia alebo vrcholoví predátori. Potraviny v ľudskej strave sa dajú vystopovať a prvovýrobca ako fytoplanktón.

Podľa satelitných snímok NASA sa nad určitými miestami, ako je Južný oceán, tvoria jasnejšie mraky v obdobiach vysokej reprodukcie fytoplanktónu. Rýchlo sa množiaci fytoplanktón ako napr kokokolitofóry uvoľňujú plyny a organické látky do ovzdušia, ktoré osieva oblaky.

Mraky odrážajú viac slnečného žiarenia a vyzerajú jasnejšie, keď dôjde k rozkvetu planktónu, pretože odraz závisí od množstva suspendovanej vody v oblaku a veľkosti častíc kvapiek mraku.

Vedci zistili, že fytoplanktón môže pomocou fotosyntézy prevádzať oxid uhličitý na biomasu a oleje na výrobu biopalív. Farmy na riasach by mohli byť pre planétu prospešné, pretože fytoplanktón absorbuje (pohlcuje) viac uhlíka, ako sa uvoľňuje späť do životného prostredia.

Ďalším prínosom je rýchla produkcia plodín. Podľa Študijný ústav pre životné prostredie a energiu, mikroriasy každý deň zdvojnásobia svoju hmotnosť a dorastú do Stokrát rýchlejší než rastliny na súši.

Ďalej veľa druhov rias rastie v slanej vode, ktorá je ľahšie dostupná ako sladká voda. Farmy na riasy by sa mohli nachádzať v oblastiach, kde nemôžu pestovať iné plodiny. Riasy biopalivo by mohla znížiť závislosť od domácich a dovážaných fosílnych palív. Riasy sa už používali pri výrobe výrobkov starostlivosti o pleť, farmaceutických výrobkov a kozmetiky.