Фитопланктон дегеніміз не? Фитопланктондардың көпшілігі тым кішкентай, оларды жай көзбен көру мүмкін емес. Дегенмен, жеткілікті жоғары мөлшерде кейбір түрлер жасушаларының ішіндегі хлорофилл және фикобилипротеиндер немесе ксантофилдер сияқты көмекші пигменттердің болуына байланысты су бетінде түрлі-түсті дақтар түрінде көрінуі мүмкін.
Фитопланктон дегеніміз не
Фитопланктон – жер бетіндегі барлық дерлік мұхиттар мен көлдердің жоғарғы су қабатында өмір сүретін фотосинтетикалық микроскопиялық биотикалық организмдер. Олар суда еріген көмірқышқыл газынан органикалық қосылыстарды жасаушылар, яғни судағы тамақ торын сақтайтын процестің бастамашылары.
Фотосинтез
Фитопланктон фотосинтез арқылы энергия алады, сондықтан мұхиттың, теңіздің, көлдің немесе басқа су айдынының жақсы жарықтандырылған беткі қабатында (эвфотикалық аймақ деп аталады) өмір сүруі керек. Фитопланктон барлығының жартысын құрайдыЖердегі фотосинтездік белсенділік. Оның көміртегі қосылыстарындағы энергияның жинақталған фиксациясы (бастапқы өндіріс) мұхиттық және көптеген тұщы су қоректік тізбектерінің басым көпшілігінің негізі болып табылады (химосинтез ерекше ерекшелік болып табылады).
Бірегей түрлер
Фитопланктонның барлық дерлік түрлері ерекше фотоавтотрофтар болғанымен, миотрофтылар да бар. Бұл әдетте гетеротрофты болып табылатын пигментті емес түрлер (соңғылары жиі зоопланктон деп саналады). Ең танымалы - Noctiluca және Dinophysis сияқты динофлагеллярлық тұқымдастар, олар органикалық көміртекті басқа организмдерді немесе детриттік материалдарды жұту арқылы алады.
Мағынасы
Фитопланктон күн энергиясын және судан қоректік заттарды сіңіріп, өз тағамын жасайды. Фотосинтез кезінде суға молекулалық оттегі (O2) бөлінеді. Дүние жүзіндегі оттегінің шамамен 50% немесе 85% фитопланктонның фотосинтезінен алынады деп есептеледі. Қалған бөлігі жердегі өсімдіктердің фотосинтезі нәтижесінде түзіледі. Фитопланктонның не екенін түсіну үшін оның табиғат үшін маңыздылығын білу керек.
Минералдармен байланыс
Фитопланктон минералдарға өте тәуелді. Бұл, ең алдымен, нитрат, фосфат немесе кремний қышқылы сияқты макронутриенттер, олардың болуы биологиялық сорғы деп аталатын және терең, қоректік заттарға бай сулардың көтерілуі арасындағы тепе-теңдікпен анықталады. Дегенмен, үлкен аумақтардаОңтүстік мұхит сияқты мұхиттарда фитопланктон да темір микроэлементінің жетіспеушілігімен шектеледі. Бұл кейбір ғалымдарды атмосферада адам шығаратын көмірқышқыл газының (СО2) жиналуына қарсы тұру құралы ретінде темірді ұрықтандыруды жақтауға итермеледі.
Ғалымдар фитопланктондардың өсуін ынталандыру және атмосфералық СО2-ны мұхитқа шығару үшін суға темірді (әдетте темір сульфаты сияқты тұздар түрінде) қосып тәжірибе жасауда. Дегенмен, экожүйені басқару және темірді ұрықтандыру тиімділігіне қатысты даулар мұндай эксперименттерді баяулатты.
Әртүрлілік
«Фитопланктон» термині судағы қоректік тізбектердегі барлық фотоавтотрофты микроорганизмдерді қамтиды. Дегенмен, автотрофтардың көпшілігі өсімдіктер болып табылатын жердегі қауымдастықтардан айырмашылығы, фитопланктон әртүрлі топ болып табылады, соның ішінде эубактериялық және архебактериялық прокариоттар сияқты қарапайым эукариоттар. Теңіз фитопланктондарының 5000-ға жуық түрі белгілі. Азық-түлік ресурстарының шектеулі болуына қарамастан бұл әртүрлілік қалай дамығаны әлі анық емес.
Фитопланктонның ең маңызды топтарына диатомдар, цианобактериялар және динофлагеллаттар жатады, дегенмен балдырлардың көптеген басқа топтары осы өте әртүрлі топта ұсынылған. Бір топ, кокколитофоридтер, атмосфераға диметилсульфидтің (DMS) айтарлықтай мөлшерін шығаруға (ішінара) жауапты. DMS сульфат түзу үшін тотығады, ол аэрозоль бөлшектерінің концентрациясы төмен жерлерде болуы мүмкінауа конденсациясының ерекше аймақтарының пайда болуына ықпал етеді, бұл негізінен судың бұлттылығы мен тұманының жоғарылауына әкеледі. Бұл қасиет көл фитопланктонына да тән.
Фитопланктонның барлық түрлері әртүрлі экожүйелерде әртүрлі трофикалық (яғни тағамдық) деңгейлерді сақтайды. Саргассо теңізі немесе Оңтүстік Тынық мұхиты сияқты олиготрофты мұхиттық аймақтарда ең көп таралған фитопланктондар пикопланктон және нанопланктон деп аталатын шағын, бір жасушалы түрлер (сонымен бірге пикофлагеллаттар және нанофлагеллаттар деп аталады). Фитопланктон негізінен цианобактериялар (прохлорококк, синехококк) және микромонас сияқты пикоукариоттар деп түсініледі. Неғұрлым өнімді экожүйелерде үлкен динофлагеллаттар фитопланктон биомассасының негізі болып табылады.
Судың химиялық құрамына әсері
ХХ ғасырдың басында Альфред С. Рэдфилд фитопланктонның элементтік құрамы мен терең мұхиттағы негізгі еріген қоректік заттардың арасындағы ұқсастықтарды тапты. Редфилд мұхиттағы көміртегі мен азоттың фосфорға қатынасы (106:16:1) фитопланктонның қажеттілігімен бақыланады деп ұсынды, өйткені фитопланктон қайта минералданған кезде азот пен фосфорды кейіннен бөледі. Фитопланктон мен теңіз суының стехиометриясын сипаттаудағы «Қызыл өріс қатынасы» деп аталатын бұл көрсеткіш теңіз экологиясының, биогеохимиясының эволюциясын және фитопланктонның не екенін түсінудің негізгі қағидасына айналды. Алайда, Редфилд коэффициенті әмбебап шама емес және экзогендік қоректік заттар мен микробтардың құрамының өзгеруіне байланысты алшақтауы мүмкін.мұхиттағы. Фитопланктон өндірісі, оқырман түсінуі керек, тек оттегі деңгейіне ғана емес, сонымен қатар мұхит суының химиялық құрамына да әсер етеді.
Биологиялық ерекшеліктері
Бір жасушалы балдырларға тән динамикалық стехиометрия олардың қоректік заттарды ішкі резервуарда сақтау және осмолит құрамын өзгерту қабілетін көрсетеді. Әртүрлі жасушалық құрамдастардың өзіндік бірегей стехиометриялық сипаттамалары бар, мысалы, ақуыздар мен хлорофилл сияқты ресурстық (жарық немесе қоректік) деректер жинау құрылғыларында азоттың жоғары концентрациясы, бірақ фосфордың аз мөлшері бар. Сонымен қатар, рибосомалық РНҚ сияқты генетикалық өсу механизмдері азот пен фосфордың жоғары концентрациясын (тиісінше N және P) қамтиды. Фитопланктон-зоопланктондық қоректік тізбек, тіршілік иелерінің осы екі түрінің арасындағы айырмашылыққа қарамастан, бүкіл планетадағы су кеңістігінің экологиясының негізі болып табылады.
Өмірлік циклдер
Ресурстардың таралуына қарай фитопланктон үш өмірлік кезеңге жіктеледі: тіршілік ету, гүлдену және шоғырлану. Тірі қалған фитопланктон жоғары N:P (азот және фосфор) қатынасына ие (> 30) және ресурстар тапшы болған кезде өсуді қамтамасыз ететін көптеген ресурстарды жинау механизмдерін қамтиды. Гүлденетін фитопланктонның N:P қатынасы төмен (<10) және экспоненциалды өсуге бейімделген. Біріктірілген фитопланктонның N: P және Редфилд қатынасы ұқсас және өсу мен қор жинақтау механизмдерінің салыстырмалы түрде бірдей қатынасын қамтиды.
Қазір және болашақ
2010 жылы Nature журналында жарияланған зерттеу өткен ғасырда теңіз фитопланктондарының дүниежүзілік мұхиттарда айтарлықтай азайғанын көрсетті. Жер үсті суларындағы фитопланктон концентрациясы 1950 жылдан бері шамамен 40%-ға, мұхиттың жылынуына жауап ретінде жылына шамамен 1%-ға төмендеді деп бағаланады. Зерттеу ғалымдар арасында дау тудырып, қызу пікірталастарға ұласты. 2014 жылғы келесі зерттеуде авторлар өлшемдердің үлкен дерекқорын пайдаланды және бірнеше жарияланған сындарды шешу үшін талдау әдістерін қайта қарады, бірақ осыған ұқсас алаңдатарлық қорытындыларға қол жеткізді: фитопланктон балдырларының саны тез азайып келеді.
