Планктон — это что? понятие планктона, виды и описание

Состав пресноводного планктона. Коловратки (Rotatoria). Членистоногие (Arthropoda).

Для организмов планктона характерно наличие у них различных
морфологических и физиологических приспособлений к свободноплавающему
образу жизни, к парению и к плаванию вне связи с твердым субстратом.
Способность вести такой образ жизни определяет ту долю участия в планктоне,
которая принадлежит отдельным группам (классам,
семействам) растений и животных.

Согласно высказываниям Фореля, Везенберг-Лунда, Наумана,
Губер-Песталоцци и других, пелагиаль заселялась от берега. Это особенно
отчетливо видно в континентальных озерах, где близких родственников почти
всех планктических организмов можно встретить в бентосе литорали. При этом
в озерах образование морфологических отличий этих двух сообществ —
пелагического и литорального — не зашло так далеко, как в море. Целый ряд
приспособлений к парению: наличие студенистых оболочек, газовых вакуолей
синезеленых и т.д.- мы здесь находим и у видов, которые живут только в
литорали.

Конечно, из всего многообразия сообществ, обитающих у берега
и на дне, в свободную открытую толщу водоема проникали прежде всего те
виды, которые благодаря своей форме и своим физиологическим требованиям
соответствовали господствовавшим там условиям, и лишь часть из них в
течение их эволюции далее развивалась до ясно приспособленных «форм
парения». Это проникновение бентических литоральных форм в планктон
происходит постоянно, как бы на наших глазах. Например, в озерах Индонезии
в планктоне живут Cymbella turgida, Synedra ulna, Simocephalus
serrulatus, Latonopsis australis.

Этот вынужденный благодаря особым условиям среды отбор
обусловил то, что число видов в планктоне континентальных озер далеко
уступает числу видов бентоса литорали. Но отбор ограничивает не только
число видов, он исключает также многие роды и целые семейства из
планктона.

В планктоне будут преобладать те семейства растительных
организмов, среди которых обычны одноклеточные или образующие колонии из
мелких клеток, с малым удельным весом. Будут отсутствовать все крупные
многоклеточные формы растений: зеленые нитчатки, хары, багрянки, бурые
водоросли, мхи, папоротники и цветковые с большим удельным весом.

Еще строже отбор у организмов зоопланктона. В планктоне из
них присутствуют большой частью мелкие формы, а из крупных — весьма
немногие.

Но состав планктона определяется не одной способностью к
парению и плаванию. Жизнь в свободной волной толще предъявляет также
большие требования к организмам в отношении способности к питанию, к
размножению и т. д. Малые размеры но только облегчают парение, но и обмен
веществ. Поэтому масса фитопланктона представлена нанно- и микропланктоном,
а у представителей зоопланктона имеются различные приспособления к захвату
мельчайшего фитопланктона, бактериопланктона, частиц детрита, т. е. мелких
форменных элементов нищи.

В состав зоопланктона входят простейшие, коловратки и
ракообразные. В пресных водоемах из простейших наиболее распространены саркодовые, корненожки, лучевики и
солнечники, инфузории и жгутиконосцы.

Светящееся чудо

Всем известно прекрасное явление свечения моря, которое можно наблюдать в ночное время, происходящее благодаря присутствию в нём планктонных фотосинтезирующих бактерий. Активнее всего этот процесс наблюдается в тёплое время года, в моменты активного размножения фитопланктона. Яркое свечение туристы могут наблюдать в прибрежных зонах Черноморских акваторий, в Азовском море, перенасыщенном удобрениями, и на Мальдивах.

Основным источником свечения являются цианобактерии и динофлагелляты. Они способны вырабатывать столько света, что его видят даже космонавты в виде голубой пелены, находясь на орбите. Огромное количество фотографов стремятся в такое время на побережье, чтобы сделать свои лучшие фотоснимки.

Эти бактерии способны к биолюминисценции – явлению, во время котором вырабатывается электрический импульс, усиливающийся при механическом воздействии. Именно поэтому во время движения в ночных волнах свечение становится заметным и окружает силуэт тела или руки, которая плещется в волнах.

Нередко во времена чрезмерного размножения фитопланктона морская вода меняет свой цвет, иногда она становится зеленоватой, белёсой или красноватой. Именно по этой причине Красное море получило когда-то своё название.

4.6 / 5 ( 9 голосов )

викторина

1. Отсутствие фитопланктона в водной среде является признаком:A. Качество водыB. Отсутствие солнечного светаC. Недостаток питательных веществD. Все вышеперечисленное является показанием

Ответ на вопрос № 1

D верно. Фитопланктон растет только при наличии достаточного количества питательных веществ и солнечного света. Таким образом, в отсутствие таких питательных веществ фитопланктон обычно не растет. Кроме того, виды, присутствующие в воде, и наличие цветков фитопланктона являются полезными показателями качества воды.

2. Какое из следующих утверждений о фитопланктоне является ИСТИННЫМ?A. Фитопланктон ответственен за 85% кислорода в атмосфере, найденного на Земле.B. Витамин В токсичен для фитопланктона.C. Все виды фитопланктона вызывают цветение синих водорослей.D. Все эти утверждения верны.

Ответ на вопрос № 2

верно. Фитопланктон отвечает за 50-80% атмосферного кислорода, обнаруженного на Земле. Витамин В является необходимым питательным веществом для фитопланктона, и некоторые виды фитопланктона производят красные цветы, такие как динофлагелляты.

3. «Прилив» вызван каким типом фитопланктона?A. кокколитофоридB. ЦианобактерииC. ДинофлагеллятD. Диатомовые

Ответ на вопрос № 3

С верно. Красный прилив вызван расцветом динофлагеллят.

Зоопланктон

Это планктон, включающий в себя животных, которые не могут противостоять течению. К нему относятся рыбья икра, личинки, иглокожие беспозвоночные, медузы, моллюски, крабы, криль и другие мелкие ракообразные. Многие представители умеют медленно перемещаться в воде или менять свое вертикальное положение с помощью различных природных механизмов: парусов, лапок, пористого скелета, уплощения тела, пузырей с воздухом или жиром. Однако они ничего не могут поделать с подводными течениями и волнами.

Всего насчитывают около 30 000 разновидностей зоопланктона, обитающего на разных глубинах в реках, озерах и океанах. Эти организмы не могут жить в загрязненной среде, поэтому их называют индикаторами чистоты водоемов. Зоопланктон питается в основном фитопланктоном и себе подобными. Сам является главной пищей для множества морских и речных обитателей.

Распространение биолюминесцентного фитопланктона

Феномен, который больше всего влияет на распределение фитопланктона, — это возрождение или «апвеллинг». Это явление наблюдается почти повсюду на планете и связано с перемешиванием слоев воды. Следует понимать, что в больших водоемах слои будут формироваться в зависимости от свойств воды, в основном от солености и температуры. Проблема в том, что питательные вещества в основном находятся в глубоком слое, а фитопланктон — в верхнем слое, куда проникает свет, необходимый для фотосинтеза. Возрождение представляет собой смесь, которая обеспечивает значительную поставку питательных веществ на поверхность воды и создает зону с высокой концентрацией живых организмов. Явления, вызывающие возрождение, многочисленны: это может быть подводный рельеф, такой как скала; встреча двух морских течений с противоположных сторон; или встреча течения и сильного ветра. Таким образом, фитопланктон в этих регионах растет в больших количествах из-за небольшого количества питательных веществ или его отсутствия.

В противном случае мы также наблюдаем, что биолюминесценция растений в основном обнаруживается между 0 и 40 метрами. Это объясняется наличием света, который рассеивается при входе в воду. Поскольку для фотосинтеза требуется свет, без него фитопланктон не может жить. Мы также замечаем, что высокие концентрации фотосинтетических динофлагеллят обнаруживаются над термоклином, который совпадает с наличием света.

В противном случае температура и соленость, похоже, не имеют значительного влияния на распространение микроводорослей, поскольку они встречаются повсюду на планете (! — Общая информация о фитопланктоне, не связанная с заголовком параграфа).

Классификации

В литре морской воды могут обитать десятки миллионов планктонных организмов. Но большая их часть невидима для человека. Чтобы узнать, как выглядит планктон, обычно приходится вооружаться микроскопом. Однако некоторых представителей царства планктона можно увидеть без вспомогательных инструментов и даже потрогать руками. Это всевозможные гребневики и медузы, довольно крупные ракообразные, например, креветки и мизиды, а также личинки рыб.

Попадаются и настоящие гиганты. Причудливые животные-колонии огнетелки имеют длину до 4 метров. Тело громадной медузы цианеи достигает 2 метров в диаметре, а щупальца простираются на 30 метров вокруг животного. Сложно поверить, глядя на их фото, что это планктон. Планктонные организмы делятся по размеру:

• Фемтопланктон. К нему относят вирусы с размером менее 0.2 мкм.
• Пикопланктон. Включает одноклеточные водоросли и бактерии размером от 0,2 до 2 мкм.
• Нанопланктон. Крупные бактерии и водоросли размером от 2 до 20 кмм.
• Микропланктон. В состав этой групп входят некоторые личинки рыб и беспозвоночных, многие водоросли, коловратки, простейшие размером от 20 до 200 мкм.
• Мезопланктон. Ракообразные и другие животные размером до 2 сантиметров.
• Макропланктон. Включает креветок, многих медуз и медуз, размеры которых находятся от 2 до 20 сантиметров.
• Мегапланктон. В этой группе находятся самые большие планктонные организмы с размером до 20 до 200 сантиметров.

Также планктон подразделяется на две группы по образу жизни:

• Голопланктон весь жизненный цикл проводит в воде, лишь некоторые виды в зимний период могут оседать на дно, чтобы переждать неблагоприятные условия среды обитания.
• Меропланктон лишь первую, промежуточную часть жизни проводит как планктон, а затем превращается в активно плавающее или донное животное. К меропланктону относятся отдельные водоросли, рыбья икра, личинки многоклеточных беспозвоночных.

Главная классификация, помогающая лучше понять, что такое планктон, разделяет все организмы на три обширные группы в зависимости от выполняемых ими функций.

• Зоопланктон, или группа потребителей.
• Фитопланктон, или группа производителей.
• Бактериопланктон,00 или группа утилизаторов.

Примечания и ссылки

1. ↑ и
2. Алвен, С., К. Мулен, Й. Дандонно и Х. Луазель. 2008. Сезонное распределение и последовательность доминирующих групп фитопланктона в Мировом океане: спутниковый снимок. Глобальные биогеохимические циклы 22: GB3001
3. (in) Пол Г. Фальковски и Джон А. Рэйвен , Водный фотосинтез , Блэквелл Паблишерс, 375  стр.
4. Г. Е. Хатчинсон , «  Парадокс планктона  », The American Naturalist , Vol.  95, п о  882,1961 г., стр.  137–45 ( DOI   )
5. ↑ и (ru) Майкл Дж. Р. Фашам , Биогеохимия океана: роль углеродного цикла океана в глобальных изменениях , Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K, 320  с.
6. Р. Уилсон и др., Science, 323, 359, 2009.
7. Марина ЛЕВИ и Лоран БОПП , Turbulences dans l’Océan , La recherche, декабрь 2007 г., n ° 114
8. Кайо Э., Эбер П.-А., Гизелин Н. Артигас Л.Ф. Классификация цитограмм по эластичному спариванию: К автоматическому различению морского фитопланктона с помощью проточной цитометрии. Объект — 8/2009. LMO’2009, страницы 1–15, 2010 г.
9. (в) Daniel G. Бойс и др , «  снижение глобального фитопланктона в течение прошлого века  » , Nature , п о  466,9 июня 2010 г., стр.  591-596
10. (ru) А. МакКваттерс-Голлоп и др., Имеется ли сокращение морского фитопланктона? Nature 472, doi = 10,1038 / nature09950, 2011 г.
11. (ru) Д.Л. Мацкас. Смещает ли смешение данных по хлорофиллу временную тенденцию? Природа 472, doi = 10,1038 / nature09951,2011
12. (in) Р.Р. Рыкачевски и Дж. П. Данн, Измеренный взгляд на тренды хлорофилла в океане . Nature 472, doi = 10,1038 / nature09952, 2011 г.

дальнейшее чтение

• Кирби, Ричард Р. (2010). Ocean Drifters: Тайный мир под волнами . Студия Cactus Ltd, Великобритания. ISBN  978-1-904239-10-9 .
• Дузенбери, Дэвид Б. (2009). Жизнь в микромасштабе: неожиданная физика малых размеров . Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс ISBN  978-0-674-03116-6 .
• Kiørboe, Томас (2008). Механистический подход к экологии планктона . Princeton University Press, Princeton, NJ ISBN  978-0-691-13422-2 .
• Долан, младший, Агата, С., Coats, DW, Montagnes, DJS, Stocker, DK, ред. (2013). Биология и экология инфузорий тинтиннид: модели морского планктона . Wiley-Blackwell, Оксфорд, Великобритания ISBN  978-0-470-67151-1 .

питание

Питание фитопланктона довольно разнообразно. Однако фотосинтез является распространенным фактором среди всех групп, входящих в состав фитопланктона. Вот некоторые виды питания этих микроорганизмов.

автотрофность

Тип пищи представлен некоторыми организмами, которые способны вырабатывать собственную пищу. В случае фитопланктона он использует солнечный свет, чтобы преобразовать неорганические соединения в органический материал, который они могут использовать. Этот процесс используют почти все организмы фитопланктона.

Другой автотрофный процесс — это цианобактерии, которые могут связывать азот и превращать его в аммоний..

гетеротрофией

Стиль кормления, при котором организмы зависят от органического вещества, уже разработанного для получения пищи. Примерами гетеротрофии в целом являются хищничество, паразитизм и травоядное питание.

В фитопланктоне некоторые организмы представляют этот тип питания. Например, у динофлагеллят есть представители, которые разрушают другие динофлагелляты, диатомовые водоросли и другие микроорганизмы..

Mixitrofía

Необязательное состояние некоторых организмов, способных получать свою пищу автотрофным или гетеротрофным способом. В фитопланктоне у некоторых видов динофлагеллят фотоавтотрофия (фотосинтез) сочетается с гетеротрофией.

Некоторые исследователи ограничивают гетеротрофию фагоцитозом других организмов. Другие также включают паразитизм, который делают некоторые виды динофлагеллят, который, как полагают, также делает фотосинтез.

Антропогенные изменения

На динамику кислородно-фито-зоопланктона влияют шумы различного происхождения Известно, что чистое производство кислорода фитопланктоном зависит от температуры воды и, следовательно, может быть нарушено из-за потепления. Как и на любой другой вид или экологическое сообщество, система кислород-планктон подвержена влиянию шума окружающей среды различного происхождения, такого как естественная стохастичность погодных условий.

Морской фитопланктон выполняет половину глобальной фотосинтетической фиксации CO ₂ (чистая глобальная первичная продукция ~ 50 пг C в год) и половину производства кислорода, несмотря на то, что он составляет всего ~ 1% мировой биомассы растений. По сравнению с наземными растениями, морской фитопланктон распределен на большей площади поверхности, подвержен меньшим сезонным колебаниям и имеет значительно более высокую скорость обновления, чем деревья (дни по сравнению с десятилетиями). Таким образом, фитопланктон в глобальном масштабе быстро реагирует на изменения климата. Эти характеристики важны при оценке вклада фитопланктона в связывание углерода и прогнозировании того, как эта продукция может измениться в ответ на возмущения. Прогнозирование воздействия изменения климата на первичную продуктивность осложняется циклами цветения фитопланктона, на которые влияет как восходящий контроль (например, доступность основных питательных веществ и вертикальное перемешивание), так и нисходящий контроль (например, выпас и вирусы). Повышение солнечной радиации, температуры и поступления пресной воды в поверхностные воды усиливает стратификацию океана и, как следствие, снижает перенос питательных веществ из глубинных вод в поверхностные воды, что снижает первичную продуктивность. И наоборот, повышение уровня CO ₂ может увеличить первичную продукцию фитопланктона, но только тогда, когда количество питательных веществ не ограничено.

Некоторые исследования показывают, что общая глобальная плотность океанического фитопланктона снизилась за последнее столетие, но эти выводы были поставлены под сомнение из-за ограниченной доступности долгосрочных данных о фитопланктоне, методологических различий в формировании данных и большой годовой и десятилетней изменчивости в продукции фитопланктона. Более того, другие исследования предполагают глобальное увеличение продукции океанического фитопланктона и изменения в конкретных регионах или конкретных группах фитопланктона. Глобальный индекс морского льда снижается, что ведет к более высокому проникновению света и потенциально большему первичному производству; тем не менее, существуют противоречивые прогнозы о влиянии различных моделей смешивания и изменений в снабжении питательными веществами, а также о тенденциях продуктивности в полярных зонах.

Изучение пространственных данных: Разделение на полигоны

При изучении пространственных данных Баренцево море было разделено на 15 полигонов (рис. 2.2.1). Для дополнительных сведений см. рабочий документ по зоопланктону в отчете WGIBAR 2018 (приложение 4). Chl a (мг м-3), средняя продукция (г C м-2 дней-1), интегрированная ЧПП (Тг C дней-1), площадь открытой акватории (км2), и температура поверхности моря (ТПМ в градусах Цельсия) ежегодно рассчитывались для каждого из полигонов. Значения для юго-восточного и печорского полигонов были пересчитаны после исключения районов, на котороые больше всего оказывает влияние речной сток.

Температура поверхности моря (ТПМ)

В 1998—2017 гг. в Баренцевом море имела место тенденция у повышению средней ТПМ (рис. 3.2.2). Как и ожидалось, температура поверхности была наибольшей в районах, на которые оказывает влияние теплое Атлантическое течение (юго-западный, Медвежинский желоб, Демидовская банка и юго-восточный). Наименьшей ТПМ была в самых северных полигонах (трог Св. Анна, Земля Франца-Иосифа), находящихся под влиянием арктических вод. В полигонах на востоке, таких как печорский и Центральная котловина, в течение периода исследований отмечалось резкое повышение ТПМ.

Рис. 3.2.2. Межгодовая изменчивость температуры поверхности моря для различных полигонов. Юго-западный (SW), Медвеженский желоб (BIT), Демидовская банка (TIB), Западный желоб (HP), юг Шпицбергена (SvS), север Шпицбергена (SvN), юго-восточный (SE), печорский (Pec), Центральная котловина (SEB), Центральная возвышенность (CB), банка Персей (GB), трог Франц-Виктория (FVT), северо-восточный (NE), трог Св. Анна (StAT), Земля Франца-Иосифа (FJI)

Роль фитопланктона

Роль фитопланктона в различных частях морской среды 

На диаграмме справа компоненты, на которые влияет фитопланктон, включают состав атмосферного газа, неорганические питательные вещества и потоки микроэлементов, а также перенос и круговорот органического вещества посредством биологических процессов. Фотосинтетически закрепленный углерод быстро рециркулируется и повторно используется на поверхности океана, в то время как определенная часть этой биомассы экспортируется в виде тонущих частиц в глубину океана, где она подвергается текущим процессам преобразования, например реминерализации.

Классификации

В литре морской воды могут обитать десятки миллионов планктонных организмов. Но большая их часть невидима для человека. Чтобы узнать, как выглядит планктон, обычно приходится вооружаться микроскопом. Однако некоторых представителей царства планктона можно увидеть без вспомогательных инструментов и даже потрогать руками. Это всевозможные гребневики и медузы, довольно крупные ракообразные, например, креветки и мизиды, а также личинки рыб.

Попадаются и настоящие гиганты. Причудливые животные-колонии огнетелки имеют длину до 4 метров. Тело громадной медузы цианеи достигает 2 метров в диаметре, а щупальца простираются на 30 метров вокруг животного. Сложно поверить, глядя на их фото, что это планктон. Планктонные организмы делятся по размеру:

• Фемтопланктон. К нему относят вирусы с размером менее 0.2 мкм.
• Пикопланктон. Включает одноклеточные водоросли и бактерии размером от 0,2 до 2 мкм.
• Нанопланктон. Крупные бактерии и водоросли размером от 2 до 20 кмм.
• Микропланктон. В состав этой групп входят некоторые личинки рыб и беспозвоночных, многие водоросли, коловратки, простейшие размером от 20 до 200 мкм.
• Мезопланктон. Ракообразные и другие животные размером до 2 сантиметров.
• Макропланктон. Включает креветок, многих медуз и медуз, размеры которых находятся от 2 до 20 сантиметров.
• Мегапланктон. В этой группе находятся самые большие планктонные организмы с размером до 20 до 200 сантиметров.

Также планктон подразделяется на две группы по образу жизни:

• Голопланктон весь жизненный цикл проводит в воде, лишь некоторые виды в зимний период могут оседать на дно, чтобы переждать неблагоприятные условия среды обитания.
• Меропланктон лишь первую, промежуточную часть жизни проводит как планктон, а затем превращается в активно плавающее или донное животное. К меропланктону относятся отдельные водоросли, рыбья икра, личинки многоклеточных беспозвоночных.

Главная классификация, помогающая лучше понять, что такое планктон, разделяет все организмы на три обширные группы в зависимости от выполняемых ими функций.

• Зоопланктон, или группа потребителей.
• Фитопланктон, или группа производителей.
• Бактериопланктон,00 или группа утилизаторов.

Антропогенные изменения

На динамику кислородно-фито-зоопланктона влияют шумы различного происхождения Известно, что чистое производство кислорода фитопланктоном зависит от температуры воды и, следовательно, может быть нарушено из-за потепления. Как и на любой другой вид или экологическое сообщество, система кислород-планктон подвержена влиянию шума окружающей среды различного происхождения, такого как естественная стохастичность погодных условий.

Морской фитопланктон выполняет половину глобальной фотосинтетической фиксации CO ₂ (чистая глобальная первичная продукция ~ 50 пг C в год) и половину производства кислорода, несмотря на то, что он составляет всего ~ 1% мировой биомассы растений. По сравнению с наземными растениями, морской фитопланктон распределен на большей площади поверхности, подвержен меньшим сезонным колебаниям и имеет значительно более высокую скорость обновления, чем деревья (дни по сравнению с десятилетиями). Таким образом, фитопланктон в глобальном масштабе быстро реагирует на изменения климата. Эти характеристики важны при оценке вклада фитопланктона в связывание углерода и прогнозировании того, как эта продукция может измениться в ответ на возмущения. Прогнозирование воздействия изменения климата на первичную продуктивность осложняется циклами цветения фитопланктона, на которые влияет как восходящий контроль (например, доступность основных питательных веществ и вертикальное перемешивание), так и нисходящий контроль (например, выпас и вирусы). Повышение солнечной радиации, температуры и поступления пресной воды в поверхностные воды усиливает стратификацию океана и, как следствие, снижает перенос питательных веществ из глубинных вод в поверхностные воды, что снижает первичную продуктивность. И наоборот, повышение уровня CO ₂ может увеличить первичную продукцию фитопланктона, но только тогда, когда количество питательных веществ не ограничено.

Некоторые исследования показывают, что общая глобальная плотность океанического фитопланктона снизилась за последнее столетие, но эти выводы были поставлены под сомнение из-за ограниченной доступности долгосрочных данных о фитопланктоне, методологических различий в формировании данных и большой годовой и десятилетней изменчивости в продукции фитопланктона. Более того, другие исследования предполагают глобальное увеличение продукции океанического фитопланктона и изменения в конкретных регионах или конкретных группах фитопланктона. Глобальный индекс морского льда снижается, что ведет к более высокому проникновению света и потенциально большему первичному производству; тем не менее, существуют противоречивые прогнозы о влиянии различных моделей смешивания и изменений в снабжении питательными веществами, а также о тенденциях продуктивности в полярных зонах.

Ссылки

1. 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. Википедия. Восстановлено с es.wikipedia.org.
   8. Редакционная коллегия WoRMS (2019). Всемирный регистр морских видов. Получено с marinespecies.org.
   9. Диатомовый Википедия. Восстановлено с es.wikipedia.org.
   10. Цианобактерии EcuRed. Восстановлено с ecured.cu.
   11. Динофлагеллата. Википедия. Восстановлено с es.wikipedia.org.