Fitoplankton nima: tushunchasi, turlari, tarqalishi va yashash muhiti

Mundarija:

Fitoplankton nima: tushunchasi, turlari, tarqalishi va yashash muhiti
Fitoplankton nima: tushunchasi, turlari, tarqalishi va yashash muhiti
Anonim

Fitoplankton nima? Aksariyat fitoplanktonlar yalang'och ko'z bilan ko'rish uchun juda kichikdir. Biroq, etarlicha yuqori miqdorda ba'zi turlar hujayralari ichidagi xlorofill va fikobiliproteinlar yoki ksantofillar kabi yordamchi pigmentlar tufayli suv yuzasida rangli dog'lar sifatida ko'rish mumkin.

Fitoplankton turlaridan biri
Fitoplankton turlaridan biri

Fitoplankton nima

Fitoplankton - fotosintetik mikroskopik biotik organizmlar bo'lib, ular Yerdagi deyarli barcha okeanlar va ko'llarning yuqori suv qatlamida yashaydi. Ular suvda erigan karbonat angidriddan organik birikmalar yaratuvchilar, ya'ni suvdagi oziq-ovqat tarmog'ini ushlab turish jarayonining tashabbuskorlaridir.

Fotosintez

Fitoplankton fotosintez orqali energiya oladi va shuning uchun okean, dengiz, ko'l yoki boshqa suv havzalarining yaxshi yoritilgan sirt qatlamida (evfotik zona deb ataladi) yashashi kerak. Fitoplankton ularning yarmini tashkil qiladiYerdagi fotosintetik faollik. Uning energiyaning uglerod birikmalarida (birlamchi ishlab chiqarish) kümülatif fiksatsiyasi okean va ko'plab chuchuk suv oziq-ovqat zanjirlarining katta qismi uchun asosdir (xemosintez muhim istisno hisoblanadi).

Suvdagi fitoplankton
Suvdagi fitoplankton

Noyob turlar

Fitoplanktonning deyarli barcha turlari istisno fotoavtotroflar bo'lsa-da, mitotroflar ham bor. Bu odatda pigmentsiz turlar bo'lib, ular aslida heterotrofikdir (ikkinchisi ko'pincha zooplankton deb hisoblanadi). Eng mashhurlari Noctiluca va Dinophysis kabi dinoflagellar avlodlari boʻlib, ular boshqa organizmlarni yoki zararli moddalarni yutish orqali organik uglerod oladi.

Manosi

Fitoplankton quyosh energiyasini va suvdan ozuqa moddalarini o'zlashtiradi va o'z oziq-ovqatlarini ishlab chiqaradi. Fotosintez jarayonida molekulyar kislorod (O2) suvga chiqariladi. Dunyodagi kislorodning taxminan 50% yoki 85% fitoplanktonning fotosintezi natijasida hosil bo'ladi. Qolganlari quruqlikdagi o'simliklar tomonidan fotosintez natijasida hosil bo'ladi. Fitoplankton nima ekanligini tushunish uchun uning tabiat uchun katta ahamiyatini bilishingiz kerak.

Fitoplankton modeli
Fitoplankton modeli

Minerallar bilan munosabat

Fitoplankton juda muhim minerallarga bog'liq. Bular, birinchi navbatda, nitrat, fosfat yoki kremniy kislotasi kabi makronutrientlar bo'lib, ularning mavjudligi biologik nasos deb ataladigan va chuqur, ozuqa moddalariga boy suvlarning ko'tarilishi o'rtasidagi muvozanat bilan belgilanadi. Biroq, katta hududlardaJanubiy okean kabi okeanlarda fitoplankton ham temir mikroelementlarning etishmasligi bilan cheklangan. Bu ba'zi olimlarni atmosferada inson tomonidan ishlab chiqarilgan karbonat angidrid (CO2) to'planishiga qarshi kurash vositasi sifatida temirni urug'lantirishni yoqlashiga olib keldi.

Olimlar fitoplankton oʻsishini ragʻbatlantirish va atmosferadagi CO2ni okeanga olib tashlash uchun suvga temir qoʻshib (odatda temir sulfat kabi tuzlar shaklida) tajriba oʻtkazmoqda. Biroq, ekotizimni boshqarish va temir o'g'itlash samaradorligi bo'yicha bahslar bunday tajribalarni sekinlashtirdi.

turli

“Fitoplankton” atamasi suvdagi oziq-ovqat zanjiridagi barcha fotoavtotrof mikroorganizmlarni qamrab oladi. Biroq, avtotroflarning ko'pchiligi o'simliklar bo'lgan quruqlikdagi jamoalardan farqli o'laroq, fitoplankton turli xil guruhdir, shu jumladan protozoan eukaryotlar, masalan, eubakteriyalar va arxebakteriyalar prokaryotlar. Dengiz fitoplanktonlarining 5000 ga yaqin turlari ma'lum. Cheklangan oziq-ovqat resurslariga qaramay, bu xilma-xillik qanday rivojlangani hali aniq emas.

3D fitoplankton
3D fitoplankton

Fitoplanktonning eng muhim guruhlari diatomlar, siyanobakteriyalar va dinoflagellatlarni o'z ichiga oladi, ammo bu juda xilma-xil guruhda boshqa ko'plab suv o'tlari guruhlari mavjud. Bir guruh kokkolitoforidlar (qisman) atmosferaga sezilarli miqdorda dimetil sulfid (DMS) chiqarish uchun javobgardir. DMS sulfat hosil qilish uchun oksidlanadi, bu aerozol zarralari past konsentratsiyali joylarda paydo bo'lishi mumkinhavo kondensatsiyasining maxsus joylari paydo bo'lishiga hissa qo'shadi, bu asosan suv ustida bulutlilik va tumanning oshishiga olib keladi. Bu xususiyat ko'l fitoplanktoniga ham xosdir.

Barcha turdagi fitoplanktonlar turli ekotizimlarda turli trofik (ya'ni oziq-ovqat) darajalarini saqlab turadi. Sargasso dengizi yoki Janubiy Tinch okeani kabi oligotrofik okean mintaqalarida eng keng tarqalgan fitoplankton kichik, bir hujayrali turlar bo'lib, ular pikoplankton va nanoplankton deb ataladi (shuningdek, pikoflagellatlar va nanoflagellatlar deb ataladi). Fitoplankton asosan siyanobakteriyalar (Prochlorococcus, Synechococcus) va Micromonas kabi pikoukariotlar sifatida tushuniladi. Samaraliroq ekotizimlarda katta dinoflagellatlar fitoplankton biomassasining asosi hisoblanadi.

Suvning kimyoviy tarkibiga ta'siri

XX asr boshlarida Alfred C. Redfild fitoplanktonning elementar tarkibi va okean tubidagi asosiy erigan ozuqa moddalari o'rtasida o'xshashlikni topdi. Redfild, okeandagi uglerod va azotning fosforga nisbati (106:16:1) fitoplanktonning talablari bilan boshqariladi, deb taklif qildi, chunki fitoplankton keyinchalik reminerallashganda azot va fosforni chiqaradi. Fitoplankton va dengiz suvining stokiometriyasini tavsiflashda "Qizil maydon nisbati" deb ataladigan ushbu ko'rsatkich dengiz ekologiyasi, biogeokimyosi va fitoplankton nima ekanligini tushunish uchun asosiy tamoyilga aylandi. Biroq, Redfild koeffitsienti universal qiymat emas va ekzogen oziq moddalar va mikroblar tarkibidagi o'zgarishlar tufayli farq qilishi mumkin.okeanda. Fitoplankton ishlab chiqarish, o'quvchi allaqachon tushunishi kerak, nafaqat kislorod darajasiga, balki okean suvining kimyoviy tarkibiga ham ta'sir qiladi.

Fitoplankton salbiy
Fitoplankton salbiy

Biologik xususiyatlar

Bir hujayrali suvo'tlarga xos bo'lgan dinamik stoxiometriya ularning ozuqa moddalarini ichki rezervuarda saqlash va osmolit tarkibini o'zgartirish qobiliyatini aks ettiradi. Turli xil hujayra komponentlari o'ziga xos stoxiometrik xususiyatlarga ega, masalan, oqsillar va xlorofill kabi resurs (yorug'lik yoki ozuqaviy) ma'lumotlarni yig'ish moslamalarida azotning yuqori konsentratsiyasi, ammo fosforning past miqdori mavjud. Shu bilan birga, ribosomali RNK kabi genetik o'sish mexanizmlari azot va fosforning yuqori konsentratsiyasini o'z ichiga oladi (mos ravishda N va P). Fitoplankton-zooplankton oziq-ovqat zanjiri, bu ikki turdagi mavjudotlar orasidagi farqga qaramay, butun sayyoradagi suv bo'shliqlari ekologiyasining asosidir.

Hayot tsikllari

Resurslarning taqsimlanishiga koʻra fitoplanktonlar uch hayot bosqichiga boʻlinadi: omon qolish, gullash va konsolidatsiya. Omon qolgan fitoplankton yuqori N:P (azot va fosfor) nisbatiga ega (> 30) va resurslar tanqis bo'lganda o'sishni ta'minlash uchun ko'plab resurslarni yig'ish mexanizmlarini o'z ichiga oladi. Gullaydigan fitoplankton past N:P nisbatiga ega (<10) va eksponensial o'sishga moslashgan. Konsolidatsiyalangan fitoplankton N: P ga Redfild nisbatiga o'xshash va o'sish va resurslarni to'plash mexanizmlarining nisbatan teng nisbatini o'z ichiga oladi.

Mikroskop va fitoplankton
Mikroskop va fitoplankton

Hozir va kelajak

Nature jurnalida 2010 yilda chop etilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, o'tgan asrda dengiz fitoplanktonlari dunyo okeanlarida sezilarli darajada kamaydi. Er usti suvlaridagi fitoplankton kontsentratsiyasi 1950 yildan beri yiliga taxminan 1% ga, ehtimol okean isishiga javoban 40% ga kamaydi. Tadqiqot olimlar o‘rtasida bahs-munozaralarga sabab bo‘ldi va qizg‘in munozaralarga sabab bo‘ldi. 2014-yilda o‘tkazilgan keyingi tadqiqotda mualliflar o‘lchovlarning katta ma’lumotlar bazasidan foydalanganlar va bir nechta e’lon qilingan tanqidlarni bartaraf etish uchun tahlil usullarini qayta ko‘rib chiqishgan, ammo shunga o‘xshash bezovta qiluvchi xulosalarga kelishgan: fitoplankton suvo‘tlari soni tez kamayib bormoqda.

Tavsiya: