ФИТОПЛАНКТОН: ХАРАКТЕРИСТИКА, ПИТАНИЕ, РАЗМНОЖЕНИЕ - БИОЛОГИЯ

Фитопланктон представляет собой группу пелагических автотрофных организмов , которые живут в водной среде и не способны противостоять действию токов. Эти микроорганизмы обитают практически во всех водоемах планеты.

Большинство из них одноклеточные и не могут преодолевать токи, поэтому их уносят. Их также называют первичными продуцентами, поскольку они составляют основу трофических сетей водных сред. Они встречаются по всей толще воды.

Разнообразие фитопланктона. Взято и отредактировано: проф. Гордон Т. Тейлор, Университет Стоуни-Брук, через Wikimedia Commons.

Плотность их популяции со временем колеблется и может образовывать очень плотные временные скопления, известные как цветение, мутность или цветение. Эти цветы способны изменить физические и химические условия водоема, в котором они происходят.

таксономия

Термин фитопланктон не имеет таксономической ценности. Он используется для группировки различных групп организмов, входящих в состав планктона, в основном микроводорослей.

К важнейшим таксономическим группам фитопланктона относятся диатомеи (Cromista Kingdom, класс Bacillariophyceae), которые насчитывают более 200 родов и более 20 тысяч ныне живущих видов.

Динофлагелляты (Cromista Kingdom, Infraphyllum Dinoflagellata), насчитывающие более 2400 описанных видов, также считаются одной из наиболее важных групп. Другие представители фитопланктона - кокколитофориды и некоторые цианобактерии (Kingdom Bacteria, подразделение Cyanobacteria).

Общие характеристики

Это, в основном, организмы Царства Хрома, то есть эукариоты, в большинстве случаев они представляют хлоропласты с хлорофиллами а и с. Они одноклеточные. Поскольку они микроскопические организмы, их плавание ограничено, и они не могут преодолеть течения.

Для фотосинтеза им требуется солнечная энергия. Их зависимость от солнечного света ограничивает их жизнь в фотической зоне (области, где солнечный свет достигает водной среды).

Основными представителями фитопланктона являются диатомеи, динофлагелляты и кокколитофориды, ниже их общие характеристики:

Диатомовые

Разнообразие диатомовых водорослей. Взято и отредактировано с: Wipeter, из Wikimedia Commons.

Одноклеточные организмы, иногда колониальные. Они представляют собой панцирь, представляющий собой довольно твердую и богато украшенную клеточную стенку, состоящую в основном из кремнезема.

Эта панцирь состоит из двух отдельных клапанов (эпитеки и закладной) разного размера, которые вместе выглядят как коробка с крышкой или чашка Петри. У них обычно нет жгутиков. Они обитают практически во всех водоемах и даже во влажных средах.

Динофлагеллят

Это одноклеточные организмы, которые могут образовывать или не образовывать колонии. Большинство из них являются фотосинтетическими и содержат хлорофиллы а и с, некоторые являются миксотрофами (которые могут получать пищу посредством фотосинтеза или от другого организма), а другие - гетеротрофами.

Большинство из них морские, но некоторые живут в пресной воде. Большинство из них свободноживущие, однако некоторые виды являются эндосимбионтами таких животных, как кораллы. У них два неравных жгутика, которые благодаря своему расположению придают телу колебательные движения.

кокколитофорид

Это одноклеточные микроводоросли, покрытые структурами карбоната кальция в виде чешуек или пластинок. Они являются чисто морскими организмами и не имеют жгутиков.

Другие компоненты фитопланктона

Цианобактерии

Это прокариотические организмы, способные к фотосинтезу, для которых они представляют только хлорофилл а. Они грамотрицательны и способны фиксировать азот и превращать его в аммиак.

В основном они обитают в озерах и лагунах, часто встречаются в океанах и во влажных средах.

Рисунок цианобактерии. Взято и отредактировано Центром баз данных по наукам о жизни (DBCLS).

питание

Питание фитопланктона весьма разнообразно. Однако фотосинтез - общий фактор для всех групп, составляющих фитопланктон. Некоторые типы питания этих микроорганизмов упомянуты ниже.

автотрофность

Тип диеты, присутствующей в некоторых организмах, которые способны производить себе пищу. В случае фитопланктона он использует солнечный свет для преобразования неорганических соединений в пригодные для использования органические вещества. Этот процесс используется почти всеми организмами фитопланктона.

Другой автотрофный процесс - это процесс цианобактерий, которые могут связывать азот и превращать его в аммиак.

гетеротрофия

Стиль питания, при котором организмы зависят от уже сделанных органических веществ для получения пищи. Примерами гетеротрофии в целом являются хищничество, паразитизм и кормление травоядными.

В фитопланктоне некоторые организмы имеют такое питание. Например, у динофлагеллят есть представители, которые охотятся на других динофлагеллят, диатомовых водорослей и других микроорганизмов.

Mixitrophy

Необязательное состояние некоторых организмов, которые способны получать пищу автотрофным или гетеротрофным способом. В фитопланктоне некоторые виды динофлагеллят сочетают фотоавтотрофию (фотосинтез) с гетеротрофией.

Некоторые исследователи ограничивают гетеротрофию фагоцитозом других организмов. Другие также включают паразитизм некоторых видов динофлагеллят, которые, как полагают, также фотосинтезируют.

репродукция

Организмы фитопланктона представляют собой большое разнообразие репродуктивных форм, которые различаются в зависимости от большого разнообразия видов и групп этой группы. Однако в целом в группе представлены оба типа воспроизводства; бесполое и сексуальное:

-Asexual

Тип воспроизводства, при котором потомство наследует только гены от одного родителя. В этом типе воспроизводства гаметы не участвуют. Хромосомных вариаций нет, и они часто встречаются у одноклеточных организмов, таких как фитопланктон. Некоторые виды бесполого размножения фитопланктона:

Двоичное или множественное деление

Этот тип воспроизводства, характерный для архей и бактерий, заключается в умножении ДНК клеткой-предшественником, за которым следует процесс, называемый цитокинезом, который представляет собой не что иное, как деление цитоплазмы.

Это деление приводит к образованию двух (бинарное деление) или более (множественное деление) дочерних клеток. Сине-зеленые водоросли (цианобактерии), динофлагелляты и диатомовые водоросли размножаются по этому типу механизма.

почкование

Среди организмов фитопланктона цианобактерии могут размножаться почкованием. В этом процессе появляется маленькая особь, очень похожая на взрослую особь.

Это происходит за счет образования бутона или драгоценного камня, которые прорастают из взрослых особей и растут на них, даже питаясь питательными веществами от родителей. Когда особь (драгоценный камень) достигает определенного размера, она отделяется от родителя и становится независимой.

-Sexual

Половое размножение заключается в получении потомства из комбинированного генетического материала двух половых клеток или гамет. Эти гаметы могут происходить от одного или разных родителей.

Процесс включает мейотическое деление клеток, при котором диплоидная клетка подвергается восстановительному делению, в результате чего возникают клетки с половиной генетической нагрузки клетки-предшественника (обычно четыре клетки).

Некоторые виды фитопланктона в отдельных случаях подвергаются половому размножению. Например, динофлагелляты при определенном давлении окружающей среды (где условия не обязательно являются неблагоприятными) демонстрируют тип полового размножения.

При таком воспроизведении образуется зигота благодаря слиянию двух особей, которые функционируют как гаметы. Позже зигота подвергнется мейотическому делению и даст начало гаплоидным клеткам.

Другой пример полового размножения фитопланктона - диатомовые водоросли. В них после процесса митоза (бесполого размножения) одна из двух дочерних клеток оказывается меньше клетки-предшественника.

По мере того как процесс митоза повторяется, размер дочерних клеток прогрессирует, пока не достигает естественного устойчивого минимума. Как только этот минимум будет достигнут, начинается процесс полового размножения, чтобы восстановить нормальный размер клеток в популяции.

Gephyrocapsa oceanica, Cocolithophore. Взято и отредактировано по ссылке: Фото NEON ja, раскрашено Ричардом Барцем, из Wikimedia Commons.

значение

Главное значение фитопланктона - экологическое. Его функция в экосистемах жизненно важна для поддержания жизни и трофических отношений.

Преобразование световой энергии, углекислого газа и неорганических питательных веществ в органические соединения и кислород в значительной степени поддерживает жизнь не только в водной среде, но и на планете.

Эти организмы вместе составляют около 80% органического вещества на планете. Это органическое вещество - пища огромного разнообразия рыб и беспозвоночных.

Кроме того, фитопланктон производит более половины кислорода на планете. Кроме того, эти организмы являются важной частью углеродного цикла.

Промышленное значение

Многие виды микроводорослей используются в аквакультуре для кормления ранних стадий (личинок) рыб и креветок в условиях культивирования.

Существует потенциальное использование микроводорослей в качестве биотоплива. Они также используются в натуральной медицине, в косметологии, как биоудобрения и во многих других целях.

Клиническое значение

Фитопланктон характеризует одно явление - цветение фитопланктона. Это происходит, когда доступность питательных веществ в определенном месте очень высока и они используются этими микроорганизмами посредством ускоренного размножения клеток.

Эти события могут происходить в результате прибрежного апвеллинга (океанографическое явление, когда дно воды под действием ветра и течений достигают поверхности) или в результате определенных событий увеличения содержания питательных веществ.

Апвеллинг очень полезен для рыбного промысла и других организмов, но не все цветущие растения являются продуктивными для окружающей среды и ее обитателей.

Некоторые виды фитопланктона, особенно динофлагелляты, производят токсины, и их цветение, также называемое красными приливами, вызывает массовую гибель рыб, моллюсков и ракообразных, даже людей, если они потребляют зараженные организмы.

Другой группой организмов фитопланктона, вызывающих массовую гибель людей, являются бактерии, разлагающие мертвый планктон, когда их популяция очень высока. Они потребляют кислород из окружающей среды, создавая бескислородные или мертвые зоны, как их еще называют.

Ссылки

1. Что такое фитопланктон? ГОРШОК. Получено с сайта earthobservatory.nasa.gov.
2. В. Грегг (2003). Первичная продукция океана и климат: глобальные десятилетние изменения. Письма о геофизических исследованиях.
3. Что такое фитопланктон? Национальная океаническая служба (NOAA). Получено с сайта oceanservice.noaa.gov.
4. Фитопланктон. Британская энциклопедия. Получено с britannica.com.
5. Фитопланктон, диатомеи, динофлагелляты, сине-зеленые водоросли. Восстановлено с edc.uri.edu.
6. Фитопланктон. Океанографическое учреждение Вудс-Хоул. Восстановлено с whoi.edu.
7. Фитопланктон. Wikipedia. Восстановлено с es.wikipedia.org.
8. Редакционная коллегия WoRMS (2019). Всемирный регистр морских видов. Получено с marinespecies.org.
9. диатомовый Wikipedia. Восстановлено с es.wikipedia.org.
10. Цианобактерии EcuRed. Восстановлено с ecured.cu.
11. Динофлагелляты. Wikipedia. Восстановлено с es.wikipedia.org.

ФИТОПЛАНКТОН: ХАРАКТЕРИСТИКА, ПИТАНИЕ, РАЗМНОЖЕНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025