Kako se razmnožuje fitoplankton?

Fitoplanktoni so mikroskopska bitja, ki se plodno množijo z nespolnimi in spolnimi sredstvi. Stopnje razmnoževanja fitoplanktona neposredno vplivajo in odražajo ravnovesje ekosistema.

Po navedbah National Geographic, morske rastline, kot so fitoplanktoni, alge in alge 70 odstotkov atmosferskega kisika, kar je celo več kot deževni gozd. V določenih okoljskih pogojih pa lahko populacije fitoplanktona eksplodirajo in ustvarijo smrdljive, strupene cvetove.

Glavne kategorije planktona so fitoplanktona in zooplanktona. Plankton je lahko evkariontski ali prokariontski. Rastlinsko podobni fitoplanktoni vključujejo planktone alg in mikroalge.

Fitoplankton so lahko enocelične rastline, protisti (alge) ali bakterije:

• Dinoflagelati: Odlikujejo jih bičkasti repi in zapletena lupina. Približno polovica vseh dinoflagelatov ni fotosintetičnih. Nekatere vrste so bioluminiscentne in ponoči svetijo.

• Diatomeji: To so nepremične, fotosintetske alge, ki plavajo na površini sladke in morske vode. Diatomeji so prisotni tudi v vlažnih tleh. Edinstven sloj diatomejev je sestavljen iz silicija, ki se uporablja v komercialne namene.
  instagram story viewer
  
  

• Cianobakterije: To so primitivne bakterije, ki lahko povzročijo strupene cvetove.
  

• Cocolithophores: To je plankton, prekrit z luskami, podobnimi apnencu. So pomemben vir kalcita.
  

Zooplankton, imenovan tudi živalski plankton, vključuje:

• praživali
  
• ličinke
  
• copepodi
  
• ploščati črvi

Zooplanktoni so med najbolj razširjenimi morskimi organizmi in vključujejo dobro znane organizme, kot so meduze. Zooplankton so potrošniki v prehranjevalna veriga.

Fitoplanktoni proizvajajo hrano in sproščajo kisik kot stranski produkt, podobno kot kopenske rastline podpirajo Zemljo.

Fitoplanktoni so ime dobili po grški besedi planktos, kar pomeni tavalec ali potepuh - primeren opis, kako fitoplankton plava skozi življenje. Mednarodni raziskovalci se lahko v drugih jezikih na te organizme sklicujejo tudi kot „fitoplanktoni“ ali „fitoplanktoni“.

Fitoplankton se uvršča med najpomembnejše organizme na Zemlji. Poleg zagotavljanja hrane za preostali del živilski splet, fitoplanktoni oksigenirajo vodo in zrak.

Fitoplankton blaži učinke globalnega segrevanja tako, da absorbira 33 odstotkov ogljikovega dioksida iz naravnih virov in fosilnih goriv Laboratorij Kudela na Kalifornijski univerzi v Santa Cruzu. Po smrti lahko fitoplanktoni in drugi organski odpadki potonejo na dno oceana in se nekega dne preusmerijo v fosilno gorivo - plin, nafto in premog.

Odtok gnojil na poljih z dušikom, živalski odpadki s krmišč in neobdelane odplake vstopijo v vodne poti in porušijo ekološko ravnovesje. Obsežna mrtva območja na območjih, kot je Mehiški zaliv, so posledica toplejših svetovnih temperatur in zaraščanja fitoplanktona, ki duši morsko življenje. Bakterijski razgrajevalci porabite dodaten kisik pri porabi razpadajočih snovi iz cvetenja.

Znanstveniki spremljajo nihanja populacije alg, da bi zaščitili čisto vodo - vedno bolj redek naravni vir. Vzorci se odvzamejo na terenu z uporabo planktonskih mrež za zbiranje osebkov. Mrežne mreže običajno dobro delujejo za zajemanje fitoplanktona, vendar je treba majhen nanoplankton filtrirati iz vzorca vode.

Količina in vrsta planktona kažeta splošne vodne razmere in prikazujeta stopnjo razmnoževanja planktona.

Učinkovite reproduktivne strategije so značilnost fitoplanktona. Ko so rastne razmere prave, se fitoplanktoni hitro razmnožujejo z različnimi sredstvi nespolno razmnoževanje.

Preprostost planktona jim omogoča, da z lahkoto razmnožujejo:

• Hitro rastoča dinoflagelati običajno delijo skozi binarna fisija. Nadrejena celica se razdeli na dve enaki celici, ki se bosta vedno znova delili. Filamenti lahko nastanejo, če se celice med delitvijo celic ne ločijo popolnoma.

• Protisti se lahko razmnožujejo nespolno večkratna fisija. Celice se pripravijo na delitev, replicirajo svoje jedro in se nato razdelijo na več celic, ki so enake prvotni celici, razen če pride do mutacij.
  

• Pravokotne celice spirogira (fitoplankton alg) se pritrdijo konec na konec in tvorijo zelo dolge verige, imenovane filamenti. Ko se filament razdeli, bo vsak odsek, ki plava po vodi, s preprosto mitozo prerasel v nov filament. Ta vrsta razmnoževanja se imenuje razdrobljenost.

• Všeč zooplankton hidra se lahko razmnožujejo skozi brstenje. Tako kot kvas lahko tudi na hidri zraste brst, ki bo dozorel in se odlomil ter postal klon staršev.
  

Zelene alge in bakterije lahko proizvajajo spore ki se še naprej delijo v nadrejeni celici. Zrela endospore so sproščeni, da tvorijo enake potomce.

Spolno razmnoževanje vključuje rekombinacijo genskega materiala, da se ustvari potomstvo z edinstvenim genomom. Biotska raznovrstnost znotraj populacije pomaga, da se vrsta prilagodi neugodnim razmeram, kot sta vročina ali suša.

Nekateri fitoplanktoni se lahko spolno razmnožujejo:

• Diatomeji proizvajajo in sproščajo diploidno moške in ženske spolne celice - spermatogonija in oogonija - ta delitev z mejozo naj postane haploidnosperme ali jajce. Jajčece, oplojeno s spermo, se razvije v a zigota imenovano avksospora ki lahko vstopijo mirovanje. Celica bo rasla v pravih pogojih in nato sprostila diatome v polni velikosti.

• Hermafroditska enodomen kolonije volvox Vrste (zelene alge) proizvajajo zavojčke in jajčeca. Dvodomno kolonije proizvajajo spermo ali jajčeca. V ženskih kolonijah volvoxa posamezne celice rastejo oogameti ki vstopijo v počitek diploidna zigota stopnja po varovalki jajčeca in sperme (syngamy).
  

Fitoplankton najdemo v bližini obale, v stoječih odprtih vodah, na ledenih kapicah in blizu površine jezer, kjer so bistvena hranila in sončna svetloba lahko dostopni za rast in delitev celic. Fitoplanktoni, ki živijo v oceanu, so običajno v evfotično območje vodnega stolpca, v katerega lahko prodre sončna svetloba.

Evfotično območje ni globlje od 900 čevljev; povprečna globina oceana je približno 13.000 čevljev, kot ocenjujejo Oceanografska institucija Woods Hole.

Tipični življenjski cikel fitoplanktona vključuje rast, razmnoževanje in smrt. Življenjski cikel lahko vključuje tudi obdobje mirovanja, ki se dogaja redno ali le, kadar razmere niso ugodne za rast.

Na primer krizofiti lahko tvorijo ciste ali spore, ki mirujejo mesece ali desetletja. Nekateri diatomeji in dinoflagelati tvorijo ciste od zime do pomladi.

Življenjski cikli fitoplanktona se razlikujejo glede na vrsto. Na primer, morski bičeviti (Phaeocystis pouchetii) proizvajajo drobne gibljive celice, ki se množijo, dokler raven hranil ne upade. Nato tvorijo kolonije, obdane z lepljivo sluznico, ki vsebuje hranila, ki omogočajo nadaljnje razmnoževanje.

Če hranila popolnoma odpadejo, membrana razpade in se na kopnem izpere kot smrdljiva, gnjecava bela pena.

Rast fitoplanktona niha z letnimi časi. Razmnoževanje eksplodira v polarnih regijah vsako pomlad, ko umikajoči led na površino vode nalaga bogate hranilne snovi. Hladna voda je idealna za razmnoževanje fitoplanktona. Konec poletja povečana sončna svetloba vzbudi pigmente v plavajočem fitoplanktonu, kar povzroči novo rast.

Fitoplankton uživajo ribe in krili, ki nato pripravijo obilen obrok za pingvine Adélie, morske ptice in tjulnje. Pingvini so svoj gnezditveni cikel prilagodili sovpadajočim časom razmnoževanja fitoplanktona.

Glede na Državno podatkovno središče o snegu in ledu, nekateri največji ribiški sektorji na svetu se nahajajo v Beringovem morju, kjer plankton obilno cveti in vzdržuje populacije rib.

Obilje fitoplanktona privablja ptice, žuželke, ribe in živali ter povečuje biotsko raznovrstnost v vodni biom. Vendar pa je lahko prekomerno razmnoževanje netoksičnega fitoplanktona še vedno škodljivo zaradi izčrpavanja kisika in zamašitve ribjih škrge.

Nekatere vrste cianobakterij proizvajajo toksine, kot so mikrocistin. Cianobakterije so običajno imenovane "modro-zelene alge" in obarvajo vodo v zeleno.

Toksin, ki proizvaja škodljive cvetove alg (HAB), se je pojavil v vseh obalnih državah Nacionalna služba za oceane. HAB lahko poleg morskega življenja razbolijo ali ubijejo ljudi. HAB v krajih, kot je Floridska obala zaliva, običajno imenujemo "rdeča plima in oseka", ker cvet obarva vodo rdeče.

Pitna voda je lahko onesnažena in plaže zaprte zaradi škodljivih vonjav in nevarnosti okužbe. HAB se sezonsko pojavljajo pozno poleti, ko temperature in onesnaženost z dušikom spodbujajo rast fitoplanktona.

Jezera in oceani, bogati z dušikom, železom in fosfatom, zagotavljajo smorgasbord številnim vrstam fitoplanktona. Cvetovi pogosto sledijo orkanom, ker se hranila spustijo od spodaj. Stopnja rasti se upočasni, kadar hranilnih snovi primanjkuje.

Drugi dejavniki, ki vplivajo na razmnoževanje, vključujejo temperaturo, globino, spremenljivost svetlobe in koncentracijo slane vode (slanost). Planktona v mnogih delih oceana ne najdemo zaradi pomanjkanja železa v teh regijah.

Odvisno od vrste fitoplanktoni zadovoljujejo vse svoje potrebe po energiji s fotosintezo ali pa lahko svojo prehrano dopolnijo z uživanjem drugih živih ali propadajočih organizmov. Dve glavni vrsti fitoplanktona uporabljata različne strategije pridobivanja hrane.

Na primer, dinoflagelati lovijo in se premikajo po vodi z mahanjem repov; vendar so šibki plavalci in ne morejo iti proti toku. Diatome ne uporabljajo bičkov (repi) in absorbirajo hranila, potrebna za presnovo in razmnoževanje, ko vozijo po tokovih.

Fitoplanktoni služijo kot hranilnik vodnega sveta zaradi rastlinske sposobnosti, da absorbira sončno svetlobo in s fotosintezo proizvaja energijo. Množica morskih bitij, od polžev do kitov, svoj obstoj dolguje stalni prehrani fitoplanktona. Neposredni potrošniki fitoplanktona vključujejo zooplanktone, vetrnice, kozice in školjke.

Manjše rastline in živali pa zaužijejo vsejedi, ki jih nato zaužijejo terciarni potrošniki ali plenilci na vrhu. Živila v človeški prehrani lahko izsledimo do primarni proizvajalec kot fitoplanktona.

Glede na NASA-jeve satelitske posnetke se v določenih krajih, kot je Južni ocean, v obdobjih visokega razmnoževanja fitoplanktona oblikujejo svetlejši oblaki. Hitro razmnoževanje fitoplanktona, kot je kokolitofori v zrak sproščajo pline in organske snovi, ki sejejo oblake.

Oblaki odbijajo več sončne svetlobe in postanejo svetlejši, ko pride do cvetenja planktona, ker je odboj odvisen od količine suspendirane vode v oblaku in velikosti delcev kapljic oblaka.

Raziskovalci so ugotovili, da lahko fitoplankton s pomočjo fotosinteze pretvori ogljikov dioksid v biomaso in olja za proizvodnjo biogoriv. Plantaže alg bi lahko koristile planetu, ker fitoplanktoni absorbirajo (potopijo) več ogljika, kot ga sprostijo nazaj v okolje.

Druga prednost je hitra pridelava pridelkov. Glede na Inštitut za okolje in energijo, mikroalge se vsak dan podvojijo in rastejo do 100-krat hitreje kot rastline na kopnem.

Poleg tega veliko vrst alg raste v slani vodi, ki je lažje dostopna kot sladka voda. Ribogojnice alg bi lahko bile na območjih, kjer drugi pridelki ne morejo rasti. Alga biogorivo lahko zmanjšala odvisnost od domačega in uvoženega fosilnega goriva. Alge se že uporabljajo v proizvodnji izdelkov za nego kože, farmacevtskih izdelkov in kozmetike.