Fitoplankton je klasa organizama koji se nalaze u velikim vodenim tijelima i uključuje širok raspon različitih podvrsta. Ovo je izuzetno raznolika grupa, a raznolikost ovih organizama prkosi evoluciji i prirodnoj selekciji. Prema opšti principi oskudica resursa onemogućava opstanak tolikog broja različitih organizama u ekosistemu bez međusobnog uništavanja.

Ali u svakom slučaju, oni postoje. Evo takve misterije.

Mikroskopski fitoplankton živi po cijelom moru, u njegovoj osvijetljenoj, fotičkoj zoni - do 100 metara dubine. Osim toga, mikroskopske alge mogu rasti i razmnožavati se vrlo brzo - neke vrste su u stanju udvostručiti svoju biomasu u jednom danu! Stoga su glavna morska vegetacija, osnova života u moru: ulov sunčeva svetlost, pretvaraju vodu, ugljični dioksid i sol morska voda- u njihovu živu tvar - rastu.

Jezikom ekologije ovaj proces se naziva primarna proizvodnja. Zooplankton jede fitoplankton - a također raste i razmnožava se, ovo je već sekundarni proizvod. A onda dolazi red na redukciju – razgradnju: sve se rađa i živi – umire, a ostaci svih planktera, i općenito svega života u moru – odlaze bakterijama koje naseljavaju vodeni stupac. Bakterioplankton razgrađuje te ostatke, vraćanje supstance u anorgansko stanje. To je kruženje tvari u moru.

Fitoplankton uključuje ne samo alge, već i planktonske fotosintetske bakterije. To su cijanobakterije (ranije su se zvale i modrozelene alge, ali to su prave bakterije - prokarioti - u njihovim stanicama nema jezgra). U Crnom moru se nalaze uglavnom u priobalne vode, posebno u desaliniziranim područjima - u blizini ušća rijeka, ima ih mnogo u desaliniziranom i pregnojenom Azovskom moru; mnoge cijanobakterije proizvode toksine.

Sve planktonske biljke su jednoćelijske, toliko brzih i okretnih grabežljivaca plivaju oko njih - kako uspijevaju preživjeti? Odgovor na ovo pitanje je sljedeći: nije moguće preživjeti, ali je moguće produžiti postojanje.

Prvo, većina planktonskih biljaka je pokretna: imaju bičice, neke imaju jednu, neke imaju par, a zeleni prazinofiti Prasinophyceae imaju čak četiri (ili čak osam!), I jure po svom malom svijetu - ništa manje brzo od protozoa .

drugo, vrlo mnoge planktonske alge imaju vanjski skelet - školjku. Štitit će od malih cilijata, ali će biti beskorisno protiv čeljusti velikih larvi rakova. Ceracium je, na primjer, toliko velik - do 400 mikrona, ljuska mu je toliko jaka da se gotovo niko od zooplanktera ne može nositi s njim, ali će ga pojesti i planktivorne ribe.

Morski fitoplankton je primarni oblik života na Zemlji. To je osnova vode lanac ishrane i prisutan je u prehrani svih stanovnika mora: od zooplanktona do kitova. Fitoplankton je idealna hrana za žive organizme i ima ogromnu nutritivnu vrijednost. Sadrži sve hranljive materije i elemente u tragovima neophodne ćelijama tela za normalan tok metaboličkih procesa. dobar dokaz jedinstvena svojstva morski fitoplankton može poslužiti plavi kitovi. Ove morski divovi vlasništvo ogromna sila i izdržljivost, žive više od stotinu godina i zadržavaju sposobnost razmnožavanja do posljednjeg dana. Ishrana kitova se u potpunosti sastoji od planktona, koji apsorbuju u ogromnim količinama: od 3 do 8 tona dnevno.

Naučnici su dokazali da je morski fitoplankton zasićen vitaminima, aminokiselinama, antioksidansima i može se koristiti kao hrana kao najbogatiji izvor minerala kao što su selen, cink, magnezij, krom, stroncij itd. Može zamijeniti mnoge lijekovi i spriječiti niz bolesti od dijabetesa do Alchajmerove bolesti. Važna prednost ispred ostalih dodataka prehrani je mikroskopska veličina nutrijenata i organskog oblika, tako da ih tijelo brzo i lako apsorbira.

Međutim, uz sve neosporne prednosti morskog fitoplanktona, postoji jedno "ali" - zatvoren je u gustu zaštitnu ljusku, kao što je jezgra oraha zatvorena u ljusku. U procesu evolucije, ljudsko tijelo je izgubilo sposobnost da razbije ovu školjku, tako da ljudi ne apsorbiraju morski fitoplankton.

Da bi osoba mogla asimilirati korisne tvari sadržane u morskom fitoplanktonu, bilo je potrebno riješiti težak zadatak: nekako uništiti zaštitnu ljusku, zadržavajući nutritivnu vrijednost mikroelemenata. Tom Harper, vlasnik farme morskih školjaka iz Kanade, briljantno se nosio s ovim zadatkom. Godine 2005. izumio je novu tehnologiju koja omogućava da se ljuske fitoplanktona razbiju bez upotrebe topline, smrzavanja ili hemikalija. Ovaj proces, nazvan Alpha 3 CMP, patentiran je, ali priča se tu nije završila.

Nešto kasnije, osnivač Forever Greena, Ron Williams, obratio se Tomu Harperu s prijedlogom za saradnju. Potpisan je ugovor kojim ForeverGreen ima ekskluzivno pravo da koristi morski fitoplankton tretiran Alpha 3 CMP u svojim proizvodima. Dakle, to je jedina kompanija na svijetu koja proizvodi proizvode koji sadrže 100% prirodni morski fitoplankton koji se može asimilirati ljudima.

Maldivi su prekrasni sami po sebi. Vruće sunce, pitomo more i beskrajna obala. Ali postoji još jedna atrakcija Maldiva - bioluminiscentni fitoplankton. Jedinstvena alga poznata je i kao "crvena plima". Mještani tvrde da kupanje u takvim vodama izaziva malo nelagode, pa je takva obala najčešće pusta. Kako pada mrak, bioluminiscentni fitoplankton počinje da sija, obasjavajući obalu fantastičnom plavom svetlošću. Tajvanski fotograf Will Ho snimio je ovaj fenomen.

Svjetleći jednoćelijski dinoflagelati pokreću svoje osvjetljenje kretanjem u vodenom stupcu: električni impuls koji je rezultat mehaničkog podražaja otvara ionske kanale čiji rad aktivira "svjetleći" enzim.

Naučnici su uspjeli konačno riješiti misteriju sjaja dinoflagelata - morskih protozoa koje čine značajan dio pelagičkog planktona. Neke grupe ovih jednoćelijskih organizama, kao što su noćnici, imaju sposobnost bioluminesciranja. Kada se skupe, mogu se vidjeti čak i iz svemira: ogromna površina oceana emituje plavkasto svjetlo.

Prema naučnicima, bioluminiscentni aparat ovih protozoa radi ovako. Prilikom kretanja u vodenom stupcu, mehaničke sile uzrokuju električni impuls, koji juri u ćeliju, do posebne vakuole. Ova vakuola, šuplja membranska vezikula, ispunjena je protonima. Povezan je sa scintolonima - membranskim vezikulama sa "svetlećim" enzimom luciferazom. Kada električni impuls dođe do vakuole, između nje i scintilona otvara se protonska kapija. Joni vodika ulaze u scintillon i zakiseljavaju okolinu u njemu, što čini moguću bioluminiscentnu reakciju.

Najbolje od svega je što se sjaj ovih protozoa može uočiti tokom sezone parenja: broj jednoćelijskih organizama postaje takav da morska voda podsjeća na mlijeko - međutim, previše je svijetlo plava. Međutim, treba biti oprezan kada se divite dinoflagelatima: mnogi od njih proizvode toksine opasne za ljude i životinje, pa će kada ih ima previše, sigurnije je uživati ​​u estetskom užitku blistave plime na obali. „Imam radim u ovoj oblasti skoro 30 godina i mislio sam da me ništa neće iznenaditi”, kaže Kevin Arrigo, okeanograf-biolog sa Univerziteta Stanford. Led slabo propušta svjetlost, posebno ako leži u debelom sloju, kao što je bio slučaj na Arktiku. Snježni pokrivač onemogućava prodiranje svjetlosti u dubinu. Ovo je paradoks postojanja fitoplanktona u ledenoj masi, budući da je ovim mikroorganizmima potrebna sunčeva svjetlost, bez koje je fotosinteza nemoguća.

Topli vazduh pomaže u topljenju snega. Kako snijeg počne da se topi, ledeni pokrivač počinje da tamni, omogućavajući ledu da upije više svjetla. Zahvaljujući posebnim kamerama spuštenim ispod leda, istraživači su otkrili da se fitoplankton razvija izuzetno brzo. Zahvaljujući sunčevoj svjetlosti i stalnoj opskrbi hranjivim tvarima iz Beringovog moreuza, organizmi mogu napredovati na dubinama većim od 50 metara.

Kako će ovaj prosperitet izgledati za ostale stanovnike podvodnog svijeta, još nije jasno. Ali Arrigo se boji da bi pod ledom ovi mikroorganizmi mogli otežati život drugima. podvodni stanovnici u ovom okrugu. Biće potreban dug i mukotrpan rad da se potvrdi ili opovrgne ovi strahovi, budući da sateliti ne vide kroz led.

„Veoma smo sretni što smo pronašli fitoplankton, ali ne znamo dokle će se proširiti i kakve će posljedice imati“, kaže Jean-Eric Tremblay, okeanski biolog sa Univerziteta Laval u Kvebeku, Kanada.

Na sastav i distribuciju fitoplanktona u pojedinim vodnim tijelima, njegovu promjenu unutar istog vodnog tijela utiče veliki kompleks faktori. Među fizičkim faktorima od najveće važnosti su svjetlosni režim, temperatura vode, a za duboka vodena tijela, vertikalna stabilnost vodenih masa. Od hemijskih faktora primarni je značaj slanost vode i sadržaj nutrijenata u njoj, prvenstveno soli fosfora i azota, a za neke vrste i gvožđa i silicijuma. Pogledajmo neke od ovih faktora.

Utjecaj osvjetljenja kao ekološkog faktora jasno se očituje u vertikalnoj i sezonskoj distribuciji fitoplanktona. U morima i jezerima fitoplankton postoji samo u gornjem sloju vode. Donja granica u nautici, više čiste vode nalazi se na dubini od 40-70 m i samo na nekoliko mjesta dostiže 100-120 m (Sredozemno more, tropske vode okeana). U znatno manje prozirnim jezerskim vodama fitoplankton obično postoji u gornjim slojevima, na dubini od 10-15 m, au vodama vrlo niske providnosti nalazi se na dubini do 2-3 m. Samo u visokoplaninskim i neka velika jezera (na primjer, Bajkal) s prozirnom vodom, fitoplankton je raspoređen do dubine od 20-30 m. U ovom slučaju, prozirnost vode ne utječe na alge ne direktno, već indirektno, jer određuje intenzitet prodora sunčevog zračenja u vodeni stup, bez kojih je fotosinteza nemoguća. Ovaj bunar potvrđuje sezonski tok razvoja fitoplanktona u vodnim tijelima umjerenih i visokih geografskih širina, koja se zimi smrzavaju. Zimi, kada je rezervoar prekriven ledom, često sa slojem snijega, uprkos najvećoj prozirnosti vode u godini, fitoplankton gotovo da nema - postoje samo vrlo rijetke fiziološki neaktivne ćelije nekih vrsta, au nekim algama - spore ili ćelije u mirovanju.

Uz opću veliku ovisnost fitoplanktona od osvjetljenja, optimalne vrijednosti potonjeg y određene vrste variraju u prilično širokom rasponu. Zelene alge i većina plavo-zelenih algi, koje se u značajnom broju razvijaju u ljetnoj sezoni, posebno su zahtjevne za ovaj faktor. Neke vrste plavo-zelenih u masi razvijaju se samo na samoj površini vode: oscilatori (Oscillatoria) - u tropskim morima, mnoge vrste mikrocistisa (Microcystis), anabaena (Anabaena) itd - u plitkim kopnenim vodama.

Manje zahtjevne za uslove osvjetljenja - dijatomeje. Većina njih izbjegava jarko osvijetljeni pripovršinski sloj vode i intenzivnije se razvija tek na dubini od 2-3 m u slabo prozirnim vodama jezera i na dubini od 10-15 m u bistrim vodama mora.

Temperatura vode je najvažniji faktor u općoj geografskoj distribuciji fitoplanktona i njegovih sezonskih ciklusa, ali ovaj faktor u mnogim slučajevima djeluje ne direktno, već indirektno. Mnoge alge mogu tolerirati širok raspon temperaturnih fluktuacija (euritermalne vrste) i nalaze se u planktonu različitih geografskih širina iu različitim godišnjim dobima. Međutim, zona temperaturnog optimala, unutar koje se uočava najveća produktivnost, za svaku vrstu obično je ograničena malim temperaturnim odstupanjima. Na primjer, islandska dijatomeja Melosira islandica (Melosira islandica), koja je rasprostranjena u jezerskom planktonu umjerenog pojasa i subarktika, obično je prisutna u planktonu (na primjer, u jezerima Onega i Ladoga, u Nevi) na temperaturama od + 1 do + 13 °C, dok se njegova maksimalna reprodukcija uočava na temperaturama od +6 do +8 °C.

Temperaturni optimum za različite vrste se ne poklapa, što određuje promjenu sastava vrsta po sezoni, tzv. sezonsku sukcesiju vrsta. Opća shema godišnjeg ciklusa fitoplanktona u jezerima umjerenih geografskih širina je sljedeća. Zimi, pod ledom (posebno kada je led prekriven snijegom), fitoplankton gotovo izostaje zbog nedostatka sunčevog zračenja. Vegetacijski ciklus fitoplanktona kao zajednice počinje u martu-travnju, kada je sunčevo zračenje dovoljno za fotosintezu algi čak i pod ledom. U ovom trenutku ima dosta malih flagelata - Cryptomonas (Cryptomonas), Chromulina (Chromulina), Chrysococcus (Chrysococcus) - i počinje povećanje broja hladnovodnih vrsta dijatomeja - Melosira (Melosira), dijatomeja (Diatoma), itd.

U drugoj fazi proljeća, od trenutka kada se led na jezeru razbije do uspostavljanja temperaturne stratifikacije, što se obično dešava kada se gornji sloj vode zagrije do +10, +12 °C, dolazi do brzog razvoja hladnovodne dijatomeje. primećuje se kompleks. U prvoj fazi ljetne sezone, na temperaturi vode od +10 do +15 ° C, hladnovodni kompleks dijatomeja prestaje rasti, u planktonu u ovom trenutku još uvijek postoje brojne dijatomeje, ali su druge vrste već umjereno tople -voda: Asterionella (Asterionella), Tabellaria (Tabellaria) . Istovremeno se povećava produktivnost zelenih i plavo-zelenih algi, kao i hrizomonada, čije neke vrste dostižu značajan razvoj već u drugoj fazi proljeća. U drugoj fazi ljeta, kada je temperatura vode iznad + 15 °C, uočava se maksimalna produktivnost plavo-zelenih i zelenih algi. Ovisno o trofičkom i limnološkom tipu akumulacije, u ovom trenutku može doći do „cvjetanja“ vode uzrokovane modrozelenim (Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Gloeotrichia, Oscillatoria) i zelenim algama (Scenedesmus, Pediastrum, Oocystis) .

Dijatomeje ljeti, po pravilu, zauzimaju podređen položaj i predstavljene su toplovodnim vrstama: Fragilaria (Fragilaria) i Melosira (Melosira granulata). U jesen, sa padom temperature vode na +10, +12 °C i niže, ponovo se opaža povećanje produktivnosti hladnovodnih vrsta dijatomeja. Međutim, za razliku od proljetne sezone, modrozelene alge u ovom trenutku imaju znatno veću ulogu.

U morskim vodama umjerenih geografskih širina, proljetna faza u fitoplanktonu također se odlikuje izbijanjem dijatomeja; ljetni je povećanje raznolikosti vrsta i obilja peridinea uz smanjenje produktivnosti fitoplanktona u cjelini.

Od hemijskih faktora koji utiču na distribuciju fitoplanktona, na prvo mesto treba staviti slani sastav vode. Gde totalna koncentracija soli su važan faktor u kvalitativnoj (vrstskoj) distribuciji po vrstama vodnih tijela, a koncentracija hranljivih soli, prvenstveno soli dušika i fosfora, je kvantitativna distribucija, odnosno produktivnost.

Ukupna koncentracija normalnih soli (u ekološkom smislu) prirodne vode varira u veoma širokom rasponu: od oko 5-10 do 36,000-38,000 mg/l (od 0,005-0,01 do 36-38°/00). U ovom rasponu saliniteta razlikuju se dvije glavne klase vodnih tijela: morska sa salinitetom od 36--38°/00, tj. 36.000-- 38.000 mg/l, i svježa sa salinitetom od 5--10 do 400-- 500 pa čak i do 1000 mg/l. Srednju poziciju po koncentraciji soli zauzimaju boćate vode. Ove klase vode, kao što je gore prikazano, takođe odgovaraju glavnim grupama fitoplanktona u smislu sastava vrsta.

Ekološki značaj koncentracije biogenih supstanci očituje se u kvantitativnoj distribuciji fitoplanktona u cjelini i njegovih sastavnih vrsta.

Produktivnost, odnosno "prinos", mikroskopskih fitoplanktonskih algi, kao i prinos velike vegetacije, sa drugim normalnim uslovima u velikoj mjeri ovisi o koncentraciji hranjivih tvari u okolišu. Od mineralnih nutrijenata za alge, kao i za kopnenu vegetaciju, prije svega su potrebne soli dušika i fosfora. Prosječna koncentracija ovih tvari u većini prirodnih vodnih tijela je vrlo niska, pa je stoga visoka produktivnost fitoplanktona, kao stabilne pojave, moguća samo uz stalnu opskrbu minerali u gornjem sloju vode - u zoni fotosinteze.

Istina, neke modrozelene alge su još uvijek u stanju da asimiliraju elementarni dušik iz zraka otopljenog u vodi, ali takvih vrsta je malo i njihova uloga u obogaćivanju dušikom značajna je samo za vrlo mala vodena tijela, posebno na poljima riže.

Unutarnja vodna tijela se gnoje dušikom i fosforom sa obale, zbog snabdijevanja nutrijentima riječnom vodom iz sliva cijelog riječnog sistema. Stoga postoji jasna ovisnost produktivnosti jezera i plitkih kopnenih mora od plodnosti tla i nekih drugih faktora koji djeluju unutar slivnog područja njihovih slivova (riječnih sistema). Najmanje produktivan fitoplankton je u glacijalnim jezerima, kao i rezervoarima koji se nalaze na kristalnim stijenama i na područjima s velikim brojem močvara unutar sliva. Primjer potonjeg su jezera Sjeverne Karelije, Kola Peninsula, Sjeverna Finska, Švedskoj i Norveškoj. Naprotiv, vodna tijela koja se nalaze u visoko plodnim tlima odlikuju se visokim nivoom produktivnosti fitoplanktona i drugih zajednica (Azovsko more, rezervoari Donje Volge, rezervoar Tsimlyansk).

Produktivnost fitoplanktona zavisi i od dinamike vode, dinamičkog režima voda. Utjecaj može biti direktan i indirektan, što, međutim, nije uvijek lako razlikovati. Turbulentno miješanje, ako nije previše intenzivno, pod drugim povoljnim uvjetima, direktno doprinosi povećanju produktivnosti dijatomeja, jer mnoge vrste ovog odjela, koje imaju relativno tešku ljusku silicijuma, tonu na dno u mirnoj vodi. Stoga se brojne masovne slatkovodne vrste, posebno iz roda Melozira, intenzivno razvijaju u planktonu jezera umjerenih geografskih širina samo u proljeće i jesen, u periodima aktivnog vertikalnog miješanja vode. Prestankom takvog miješanja, koje nastaje kada se gornji sloj zagrije do +10, +12 °C i formiranjem temperaturne stratifikacije vodenog stupca u mnogim jezerima, ove vrste ispadaju iz planktona.

Druge alge, prvenstveno plavo-zelene, naprotiv, ne podnose ni relativno slabo turbulentno miješanje vode. Za razliku od dijatomeja, mnoge plavo-zelene vrste se najintenzivnije razvijaju u izuzetno mirnoj vodi. Razlozi njihove visoke osjetljivosti na dinamiku vode nisu u potpunosti utvrđeni.

Međutim, u slučajevima kada se vertikalno miješanje vode proteže na velike dubine, ono inhibira razvoj čak i dijatomeja koji je relativno otporan na sjenu. To je zbog činjenice da se s dubokim miješanjem alge povremeno provode vodenim strujama izvan osvijetljene zone - zone fotosinteze.

Indirektni učinak dinamičkog faktora na produktivnost fitoplanktona je da se, vertikalnim miješanjem vode, hranjive tvari dižu iz donjih slojeva vode, gdje ih alge ne mogu iskoristiti zbog nedostatka svjetlosti. Ovdje se manifestuje interakcija više faktora sredine - svjetlosnih i dinamičkih režima i snabdijevanja nutrijentima. Ovaj odnos je tipičan za prirodne procese.

Već početkom našeg stoljeća hidrobiolozi su otkrili poseban značaj fitoplanktona u životu vodenih tijela kao glavnog, a u ogromnim oceanskim prostranstvima, jedinog proizvođača primarne organske tvari, na osnovu kojega su ostali svi stvara se raznolikost vodenog svijeta. To je uslovilo povećan interes za proučavanje ne samo kvalitativnog sastava fitoplanktona, već i njegove kvantitativne distribucije, kao i faktora koji regulišu ovu distribuciju.

Osnovna metoda za kvantitativnu procjenu fitoplanktona, koja je već nekoliko desetljeća glavna, a ni danas još nije u potpunosti odbačena, je metoda njegovog filtriranja iz vode pomoću planktonskih mreža. U ovako koncentrisanom uzorku izračunava se broj ćelija i kolonija po vrstama i utvrđuje njihov ukupan broj po jedinici površine rezervoara. Ova jednostavna i pristupačna metoda, međutim, ima značajan nedostatak - ne uzima u potpunosti u obzir čak ni relativno velike alge, a najmanji (nanoplankton), koji prevladavaju u mnogim vodnim tijelima, ne hvataju planktonske mreže.

Trenutno se uzorci fitoplanktona uzimaju uglavnom batometrom ili planktobatometrom, što omogućava „izrezivanje“ monolita vode sa određene dubine. Uzorak se zgušnjava taloženjem u cilindrima ili filtracijom kroz mikrofiltere: oba osiguravaju da se u obzir uzmu alge svih veličina.

Kada su utvrđene ogromne razlike u veličini algi koje čine fitoplankton (od nekoliko do 1000 mikrona ili više), postalo je jasno da se vrijednosti obilja ne mogu koristiti za uporednu procjenu produktivnosti fitoplanktona u vodnim tijelima. Realniji pokazatelj za ovu svrhu je ukupna biomasa fitoplanktona po jedinici površine rezervoara. Međutim, kasnije je i ova metoda odbačena iz dva glavna razloga: prvo, proračuni biomase ćelija različitih konfiguracija kod različitih vrsta su veoma naporni; drugo, doprinos malih algi koje se brzo razmnožavaju ukupnoj proizvodnji zajednice po jedinici vremena može biti mnogo veći od doprinosa velikih algi koje se sporo razmnožavaju.

Pravi pokazatelj produktivnosti fitoplanktona je brzina stvaranja materije u jedinici vremena. Za određivanje ove vrijednosti koristi se fiziološka metoda. U procesu fotosinteze, koja se odvija samo na svjetlosti, ugljični dioksid se apsorbira i oslobađa kisik. Uz fotosintezu, alge također dišu. Posljednji proces povezan s apsorpcijom kisika i oslobađanjem ugljičnog dioksida prevladava u mraku, kada fotosinteza prestaje. Metoda za procjenu produktivnosti fitoplanktona zasniva se na kvantitativnom poređenju rezultata fotosinteze (proces proizvodnje) i disanja (proces uništavanja) zajednice prema ravnoteži kisika u vodnom tijelu. U tu svrhu koriste se uzorci vode u svijetlim i tamnim bocama, koje se obično izlažu u rezervoaru jedan dan na različitim dubinama.

Kako bi povećali osjetljivost metode kisika, koja je neprikladna za neproduktivne vode, počeli su koristiti njegovu izotopsku (radiougljičnu) raznolikost. Međutim, kasnije su otkriveni nedostaci metode kisika u cjelini, te se danas široko koristi metoda klorofila koja se temelji na određivanju sadržaja klorofila u kvantitativnom uzorku fitoplanktona.

Trenutno, nivo produktivnosti fitoplanktona u mnogim unutrašnjim vodnim tijelima nije toliko određen prirodni uslovi, koliko socio-ekonomske, odnosno gustine naseljenosti i prirode ekonomska aktivnost unutar slivnog područja akumulacije. Ova kategorija faktora, koja se u ekologiji naziva antropogena, tj. nastali ljudskim djelovanjem, dovodi do iscrpljivanja fitoplanktona u nekim vodnim tijelima, dok u drugim, naprotiv, do značajnog povećanja njegove produktivnosti. Prvi se javlja kao rezultat ispuštanja u rezervoar otrovnih tvari sadržanih u industrijskim otpadnim vodama, a drugi - kada je rezervoar obogaćen biogenim tvarima (posebno jedinjenjima fosfora) u mineralnom ili organskom obliku, sadržanim u visokim koncentracijama u vodama koje teku. sa poljoprivrednih površina, iz gradova i malih sela (kućna kanalizacija). Hranjive tvari se također nalaze u otpadnim vodama mnogih industrijskih proizvodnje.

Drugi tip antropogenog uticaja - obogaćivanje rezervoara biogenim supstancama - povećava produktivnost ne samo fitoplanktona, već i drugih akvatičnih zajednica, uključujući i ribu, i to treba posmatrati kao proces koji je povoljan sa ekonomskog stanovišta. . Međutim, u mnogim slučajevima dolazi do spontanog antropogenog obogaćivanja vodnih tijela primarnim nutrijentima u takvim razmjerima da je vodno tijelo kao ekološki sistem preopterećeno nutrijentima. Posljedica toga je pretjerano brz razvoj fitoplanktona („cvjetanje“ vode), pri čijoj se razgradnji oslobađaju sumporovodik ili druge toksične tvari. To dovodi do smrti životinjske populacije akumulacije i čini vodu nepitkom.

Česti su slučajevi intravitalnog oslobađanja toksičnih supstanci od strane algi. U slatkovodnim akumulacijama to se najčešće uočava masovnim razvojem plavo-zelenih algi, posebno vrsta iz roda Microcystis (Microcystis). U morskim vodama trovanje vodom često je uzrokovano masivnim razvojem malih flagelata. U takvim slučajevima voda ponekad postaje crvena, pa otuda i naziv ove pojave - "crvena plima".

Smanjenje kvaliteta vode kao rezultat antropogenog preopterećenja akumulacije biogenim supstancama, što uzrokuje pretjerani razvoj fitoplanktona, obično se naziva fenomenom antropogene eutrofikacije akumulacije. Ovo je jedna od tužnih manifestacija ljudskog zagađenja životne sredine. O razmjerima ovog procesa može se suditi po činjenici da se zagađenje intenzivno razvija u tako ogromnim slatkovodnim tijelima kao što je jezero Erie, pa čak i u nekim morima.

Prirodnu plodnost morskih površinskih voda određuju različiti faktori. Dopuna hranjivim tvarima u plitkim unutrašnjim morima, kao što su Baltik, Azov, događa se uglavnom zbog njihovog unošenja riječnim vodama.

Površinske vode okeana obogaćene su hranjivim tvarima u područjima gdje duboke vode izlaze na površinu. Ovaj fenomen je ušao u literaturu pod nazivom upwelling. Upwelling kod peruanske obale je veoma intenzivan. Na osnovu visoke proizvodnje fitoplanktona ovdje je izuzetno visoka proizvodnja beskičmenjaka, zbog čega raste i broj riba. Mala država, Peru je 60-ih godina došao na prvo mjesto u svijetu po ulovu ribe.

Snažna produktivnost fitoplanktona u hladnim vodama arktičkih mora, a posebno u vodama Antarktika, također je određena porastom dubokih voda obogaćenih hranjivim tvarima. Sličan fenomen se uočava i u nekim drugim područjima okeana. Suprotan fenomen, odnosno iscrpljivanje površinskih voda nutrijentima, što inhibira razvoj fitoplanktona, uočava se u područjima sa stabilnom izolacijom površinskih voda od dubokih.

Ovo su glavne karakteristike tipičnog fitoplanktona.

Plankton

Plankton - (od grčkog πλανκτον - lutanje) skup organizama koji žive u stupcu morske vode i nisu u stanju da se odupru prenosu strujom. Plankton se sastoji od mnogih bakterija, dijatomeja i nekih drugih algi (fitoplankton), protozoa, nekih koelenterata, mekušaca, rakova, plaštača, ribljih jaja i ličinki, te larvi mnogih beskičmenjaka (zooplankton). Plankton direktno ili preko međukarika lanaca ishrane služi kao hrana za sve druge životinje koje žive u vodenim tijelima.

Termin plankton prvi je skovao njemački okeanograf Victor Hensen kasnih 1880-ih.

Plankton je masa mikroskopskih biljaka i životinja koje nisu sposobne za samostalno kretanje i žive u dobro osvijetljenim površinskim slojevima vode, gdje formiraju plutajuća "hranila" za veće životinje.

Dinophysis tailed Dinophysis caudata - veliki predstavnik crnomorskog fitoplanktona - širi svoja jedra, lebdi u vodenom stupcu.

Biljni fotosintetski planktonski organizmi trebaju sunčevu svjetlost i naseljavaju površinske vode, uglavnom do dubine od 50-100 m. Bakterije i zooplankton naseljavaju cijeli vodeni stup do maksimalnih dubina.

Planktonski organizmi imaju mnogo načina da uspore ponor. Na primjer, Različiti putevi povećati njihovu površinu - pretvoriti se u padobrane. Na primjer, alge - oklopne bičevke iz roda Dinophysis imaju nekoliko jedara za lebdenje u vodi (ali Dinophysis također ima par flagella za kretanje). Ćelije dijatomeja iz roda Hetoceros imaju četiri dugačke čekinje - chaetae, koje povećavaju njihovu površinu.

Iste chaetocerose demonstriraju još jedan način povećanja "jedra" - formiranje lančanih kolonija dijeljenjem stanica. Ovo je karakteristično za mnoge planktonske alge i bakterije. I još jedan chaetoceros Chaetoceros socialis formira kolonije u kuglicama sluzi koje luče njegove ćelije.

Mnogi planktonski organizmi uspijevaju ne samo da ne potonu, već sami odrede na kojoj dubini im je bolje da budu. Morske cijanobakterije imaju posebne vezikule u svojim ćelijama - gasne vakuole. Oni plutaju ili idu dublje, regulišući zapreminu gasnih vakuola. One su u stanju da rone i izlaze, na način koji još nije u potpunosti proučen, a jednoćelijske alge su dinoflagelati.

Za većinu planktera, sposobnost regulacije dubine njihovog ronjenja daje mogućnost aktivnog kretanja. Rakovi - veslaju s veslačkim nogama i dugim antenama, larve ribe - već malo znaju plivati, trepavice, ličinke crva i mekušaca - imaju cilije za kretanje, mnoge planktonske alge - kreću se uz pomoć flagela; meduze plivaju, skraćuju kupolu i potiskuju vodu ispod nje, ctenofore veslaju sa hiljadama veslačkih ploča, koje se sastoje od istih cilija kao i trepavica.

I, naravno, planktonskim životinjama i biljkama potrebna je sposobnost kretanja kako bi mikroskopski plijen mogao izbjeći mikroskopskog grabežljivca, i obrnuto – kako bi grabežljivac mogao zgrabiti svoj plijen.

Nije sav plankton nevidljiv. Plankton su i velike meduze i ctenofori. Mogu plivati ​​- ali tako sporo da struje potpuno kontroliraju njihovu sudbinu. Ponekad se bezbroj njih ispere na obalu - to je ono što razlikuje Crno more, gdje je udio želatinoznog planktona visok (često - više od 90% ukupne mase zooplanktona u obalnom području.

Žele za plankton krimske obale Crnog mora: meduza Aurelia Aurelia aurita i ctenofore Mnemiopsis Mnemiopsis leidyi

Nekoliko drugih planktera može se vidjeti golim okom. Na primjer, brzi grabežljivci s prozirnim izduženim tijelom - morski strijelci sagitta; planktonski poliheti - posebno su uočljivi kada se formiraju u grozdovima tokom sezone parenja; ili ovako, kao raznobojni papagaj, petmilimetarska ličinka psa - već je prilično velika, uskoro će postati kao odrasla riba.

Larval blenny

Ogromna većina vrsta planktona, sva njegova gigantska raznolikost, tako su mala stvorenja da ih ne možemo vidjeti. Ima ih u svakoj kapi morske vode u kojoj ronimo, kupamo se, koja uz pljusak valova doleti na obalu.

Uobičajeni predstavnici ljetnog crnomorskog planktona: hidroidne meduze Sarsia, kopepodi Oithona; velike jednoćelijske alge dinoflagelati Dinoflagellata, slične zakrivljenim sabljama - Ceratium fusus; mali, poput zlatnika, dinophytes Prorocentrum sp. - neke od njih proguta meduza - već su unutar kupole sarsije

U polju mikroskopa vidimo jednoćelijske alge - fitoplankton, ovdje - kako ih jedu zooplankton - male rakove, hidroidne meduze, larve riba i beskičmenjaka...

Fitoplankton

Fitoplankton su fotosintetski organizmi koji žive u vodenom stupcu; odnosno jednoćelijske alge i fotosintetske bakterije. Ima ih puno. U kasno ljeto - ranu jesen - u periodu najtoplije vode i procvata planktona, u blizini kavkaske obale Crnog mora, u 1 litru vode blizu površine obično se nalazi od deset hiljada do deset miliona ćelija fitoplanktona. Budući da su vrlo male, od nekoliko mikrona do djelića milimetra, ovaj ogroman broj odgovara vrlo neznatnoj težini: 1 milijun ćelija crnomorskog fitoplanktona teži samo pola grama.

U zapadnom dijelu mora, dobro oplođenom rijekama, posebno Dunavom, fitoplanktona može biti deset ili sto puta više. Ako zbrojimo cjelokupnu masu fitoplanktona u Crnom moru u jednom od uobičajenih avgustovskih dana, onda ćemo u ovom slučaju dobiti astronomsku cifru - oko šest miliona tona! Broj onih koje je teško zamisliti, u korelaciji je sa nečim poznatim - i nije potrebno to činiti; ali - ova vrijednost će pomoći u razumijevanju uloge jednoćelijskih algi fitoplanktona u životu mora: ova uloga je glavna. Ekologija Crnog mora je, prije svega, ekologija planktona.

I tako – ne samo u Crnom moru – u okeanu uopšte.

Kad spominjemo morske biljke, obično mislimo na višebojne, slične kopnenim grmovima, višećelijske alge; ali zapamtite - rastu samo uz obalu, jer se moraju učvrstiti na dnu, a s druge strane - treba im svjetlost. Zbog toga su makrofitne alge raznovrsne i lijepe, naseljavaju podvodne padine samo do dubine od 40-50 metara u Crnom moru, do 100 metara u morima sa čistijom vodom.

A mikroskopski fitoplankton živi po cijelom moru, u njegovoj osvijetljenoj, fotičkoj zoni - do 100 metara dubine. Osim toga, mikroskopske alge mogu rasti i razmnožavati se vrlo brzo - neke vrste su u stanju udvostručiti svoju biomasu u jednom danu! Stoga su oni glavna morska vegetacija, osnova života u moru: hvatajući sunčevu svjetlost, pretvaraju vodu, ugljični dioksid, a soli morske vode - u svoju živu tvar - rastu.

Jezikom ekologije ovaj proces se naziva primarna proizvodnja. Zooplankton jede fitoplankton - a također raste i razmnožava se, ovo je već sekundarni proizvod. A onda dolazi red na redukciju – razgradnju: sve se rađa i živi – umire, a ostaci svih plantaža, i općenito svega života u moru – odlaze bakterijama koje naseljavaju vodeni stupac. Bakterioplankton razgrađuje ove ostatke, vraćajući materiju u neorgansko stanje.

To je kruženje tvari u moru.

Kolonije planktonskih cijanobakterija pod elektronskim mikroskopom

Fitoplankton uključuje ne samo alge, već i planktonske fotosintetske bakterije. To su cijanobakterije (ranije su se zvale i modrozelene alge, ali to su prave bakterije - prokarioti - u njihovim stanicama nema jezgra).

U Crnom moru se nalaze uglavnom u obalnim vodama, posebno u desaliniziranim područjima - u blizini ušća rijeka, ima ih mnogo u desaliniziranom i prekomjerno oplođenom Azovskom moru; mnoge cijanobakterije proizvode toksine.

Sve planktonske biljke su jednoćelijske, toliko brzih i okretnih grabežljivaca plivaju oko njih - kako uspijevaju preživjeti? Odgovor na ovo pitanje je sljedeći: nije moguće preživjeti, ali je moguće produžiti postojanje.

Prvo, većina biljaka planktona je pokretna: imaju flagele, neke imaju jednu, neke imaju par, a zeleni prasinophyte Prasinophyceae imaju čak četiri (ili čak osam!), I jure po svom malom svijetu - ništa manje brzo nego najjednostavnijih životinja.

Drugo, mnoge planktonske alge imaju vanjski skelet - školjku. Štitit će od malih cilijata, ali će biti beskorisno protiv čeljusti velikih larvi rakova. Ceracium je, na primjer, toliko velik - do 400 mikrona, ljuska mu je toliko jaka da se gotovo niko od zooplanktera ne može nositi s njim, ali će ga pojesti i planktivorne ribe.

Sastav crnomorskog fitoplanktona uključuje najmanje šest stotina vrsta; obratit ćemo pažnju na one od njih koji su najvažniji u životu mora, ili jednostavno zanimljivi; više pažnje - onima koji se mogu vidjeti u običnom mikroskopu. Među njima su predstavnici takvih grupa algi:

Dinoflagelati, klasa Dinophyceae - oklopni flagelati (grčki). Zajedno s dijatomejima, ove velike alge su jasno vidljive pod mikroskopom čak i pri malom povećanju. Dinoflagelati imaju 2 flagele smještene u žljebovima karapaksa: jedan bičak se uvija oko tijela, drugi je usmjeren prema naprijed. Ove flagele su uvijene vadičepom i rade kao propeleri: kao rezultat toga, ćelija algi rotira oko svoje ose, a istovremeno pliva naprijed - u spiralu, uvrnuta u vodu.

Ceratium tripos je jedan od najvećih dinoflagelata

Flagele su vrlo tanke, ne vide se pod mikroskopom, ali se vide žljebovi u kojima se rotiraju. Oklop dinoflagelata - theca - izgrađen je od organskih materija, među kojima prevladava celuloza, a sastavljen je od mnogih ploča koje štite ćeliju. Međutim, postoji mnogo malih dinoflagelata koji prolaze bez tvrdih teka - većina njih pripada rodu Gymnodinium. Oblici dinoflagelata mogu biti vrlo bizarni - samo pogledajte različite vrste Ceracium i Dinophysis. Evo nekoliko dinofitnih algi uobičajenih u letnjem planktonu Crnog mora koje je lako vidjeti čak i kroz najjednostavniji mikroskop: Prorocentrum micans, Ceratium furca goniolax uvijeni Gonyaulax spinifera - u njegovoj skulpturalnoj teci jasno su vidljivi žljebovi u kojima su flagele položene .

Ceratium furca, odozgo - veliki protoperidinijum

Prorocentrum micans

Scripsiella trochoidea

Gonyaulax spinifera

Kada nastupi hladnoća, mnogi dinoflagelati mijenjaju oblik, rastu debeli zidovi i padaju na dno. Debeli zid je potreban za zaštitu od jela, a goniolax se također okružuje šiljcima. Ponekad struje podignu ciste sa dna, a ako se ispostavi da je već postalo toplo, normalna ćelija algi ispuzi iz ove ljuske i započinje svoj uobičajeni planktonski život. Uhvatili smo takav trenutak kada su dinoflagelati izašli iz cista u februaru 2002. godine u Utrišu, blizu Anape. Školjka ciste je već poput tankog filma, pukne se i iz nje izlazi mlada ćelija, njena ljuska još nije stigla da postane kruta.

Gonyaulax cista

Dinoflagelate, između ostalih zanimljive karakteristike, neobične su i po tome što mnoge od njih mogu jesti poput životinja - otopljene organske tvari, ili čak uhvatiti čestice organske tvari iz okoline - fagocitirati, poput protozoa. U isto vrijeme, neki zadržavaju sposobnost fotosinteze, oni se nazivaju miksotrofi; to su, na primjer, vrste iz roda Ceratium. A neki dinoflagelati izgubili su plastide i postali pravi heterotrofi - dinofizi (Dinophysis), protoperidinijumi (Protoperidinium). Ogromni, do jedan i po milimetar u prečniku, dinoflagelati iz roda Noctiluca sp. nazivaju čak i zooplankton. Njegove dimenzije omogućavaju jesti ne samo jednoćelijske alge, već i životinjske ličinke.

Protoperidinium granii

Neki su čak razvili nešto poput usta i ždrijela izvrnutih prema van. Ovaj protoperidinium Protoperidinium granii sjedi s nogama na žrtvi, ždrijelo iskoči između nogu - i hvata, uvlači manju ćeliju u svoju. Pravi grabežljivac.

Dakle, do porodične veze, one su alge, ali u smislu načina života, ekološke niše - životinje. Ali druge dinoflagelate-heterorofe, na primjer, vrste iz rodova Protoperidinium, Dinophysis - iz navike, mnogi ekolozi još uvijek uključuju u broj ćelija fitoplanktona.

Dinoflagelati se pojavljuju u Crnom moru u proljeće. Dinoflagelati su najbrojniji tokom avgusta-septembra vrhunca života fitoplanktona, a do kraja jeseni gotovo nestaju.

Achnantes brevipes

Dijatomeje, dijatomeje, klasa Bacillariophyceae - ove alge imaju tešku silikonsku ljusku od dvije polovine (dijatomeja, na grčkom - sastoji se od dva dijela). Jedna polovina je kutija u kojoj leži kavez, druga polovina je poklopac. Kada se dijatomeje podijele, dvije polovine skeleta se podijele ćerke ćelije. Evo lanca dijatomeja Ahnantes fotografisan sa strane, to su velike ćelije, i možete vidjeti gdje imaju kutije, a gdje poklopce. Inače, Ahnantes je vrsta koja živi na dnu ili na površini velikih algi. Ali struje i valovi ga često nose u vodeni stupac - u zajednicu planktona.

Još nekoliko bentoskih dijatomeja koje stalno lebde u obalnom planktonu: graciozna limfora, morska grammatofora, izdužena pleurosigma i obalni talasionem.

Najčešći dijatomeji u moru su Chaetoceros - rod Chaetoceros, što na grčkom znači čekinjast. Mogu se naći u bilo kojem dijelu okeana i gotovo u bilo koje doba godine. To su lančane kolonije ćelija, iz čijih uglova polazi duga i oštra čekinja-heta. Chaetoceros curvisetus je najčešća vrsta ovog roda u Crnom moru, i ne samo kod nas - uspješan je kosmopolita.

Čekinje su zaštita chaetocerosa, okrutno su i moćno oružje, čak i protiv velikih životinja. Poznati su slučajevi masovnog uginuća riba kojima su škrge bile probušene čekinjama chaetocerosa. Proučavajući ishranu dagnji u Crnom moru, otkrili smo da kada u planktonu ima puno chaetocerosa, ovi mekušci koji se hrane filterima potpuno prestaju da jedu, zatvaraju zaliske kako ne bi oštetili delikatna tkiva bodljama dijatomeja.

Teško je dijatomejima, u svom teškom silikonskom oklopu, da se ne udave. Nemaju flagele za kretanje. Imaju samo jedan način da uspore potonuće - povećanu površinu ćelije. U tu svrhu obično služe izrasline ljuske - duge bodljikave čekinje su potrebne chaetocerosima ne samo za zaštitu, već pomažu i da lebde u vodi. Na primjeru chaetocerosa, vidimo i drugi način povećanja površine - formiranje lančanih kolonija - desetine ćelija plutaju, povezane jedna s drugom. Jedan od njih je dijelio - i bila je još jedna ćelija u koloniji. Povećava se i merdevinasta kolonija chemiaulus diatome Hemiaulus hauckii.

Gradi kolonije i pseudonitschia Pseudonitzschia: ćelije igle su povezane u dugačke niti. Pseudonicsia je tipičan primjer oportunističke vrste - sposobna je proizvesti vrlo brzo i masovno izbijanje brojnosti, u naizgled najnepovoljnijim uvjetima - na primjer, usred zime, ili tokom ljetne depresije fitoplanktona zajednica. Ali nema konkurenciju: koristeći minimum resursa, ova sićušna dijatomeja, debljine 1-2 mikrona i dužine 20 mikrona, raste i razmnožava se vrlo brzo.

Uostalom - što je manji omjer volumena ćelije i njene površine - to je veća stopa apsorpcije hranjivih tvari iz vode. Ovo je jedna od tajni brzine rasta najmanjih ćelija fito- i bakterioplanktona.

Stoga, glavni doprinos obnavljanju mase života u moru – primarnoj proizvodnji morskog ekosistema – daju najmanje vrste fitoplanktona, manje od 20 mikrona, koje se svrstavaju u grupe veličine koje se nazivaju nanoplankton – ćelije. od 2 do 20 mikrona u prečniku, i pikoplankton< 2 микрон.

U ćelijama nano- i pikoplanktona sadržaj hlorofila je veći od mikroplanktona. Pod običnim svjetlosnim mikroskopom - jedva su vidljivi, a onda, samo dok su živi - obojeni su i kreću se. I ne hvata ih planktonska mreža - klize u 10-mikronske mreže najmanjeg planktonskog gasa. Iz ovih tehničkih razloga, uloga nanoplanktona je dugo bila potcijenjena – istraživači su obratili pažnju na dobro izražen mikroplankton (>20 mikrona), koji uključuje većinu gore opisanih dijatomeja i dinoflagelata. Nanoplankton uključuje kokolitične i diktiokalne alge, o kojima se govori u nastavku.

Zimi u obalnom planktonu ima malo algi, ali s početkom proljeća dolazi do izduživanja dnevnim satima, zagrijavanje vode - more cvjeta: prvo - pojavljuju se najmanje nanoplanktonske alge - sićušni flagelati bez tvrdih ćelijskih pokrivača, kokoliti, male dijatomeje - najčešće su to pseudonitschia, mali dinoflagelati, zatim - sve veće chaetocerose i druge dijatomeje; zatim - dolazi red na velike heterotrofne dinoflagelate, zatim - sve ih jede zooplankton.

Odavno je zapaženo da je proljetni nalet života fitoplanktona u Crnom moru najizraženiji u godinama od prethodne topla zima. Od sredine maja do sredine jula velikim fitoplanktonom Crnog mora dominiraju chaetoceros, a nalaze se i dinoflagelati.

U vrijeme opadanja obilja krupnog fitoplanktona u kasno proljeće - rano ljeto počinje novi ciklus sukcesije u Crnom moru - promjena u sastavu i obilju planktona. Počinje, po pravilu, male nanoplanktonske alge: kokolitofore.

Kokkolitina syracosphere Syracosphaera sp

Kokolitoforidi, (grčki - sa okruglim kamenčićima), ili kokolitini. To su vrlo mali - 5-10 mikrona - predstavnici nanoplanktona, koji imaju par ćelijskih flagela i zaštićeni okruglim vapnenačkim oklopom, koji se nazivaju kokoliti.

Ove alge pripadaju odjelu haptophytes, odnosno primesiophytes Haptophyta (= Prymnesiophyta). Toliko su sićušni da obično provlače kroz ćelije naše mreže, hvataju se na posebnim filterima sa rupama od 1 mikrona. Zbog svoje male veličine, slabo su vidljivi u svjetlosnom mikroskopu, ali možete vidjeti kako se masa kokolitnih ploča uvija na njihovoj površini.

Klasa Dictyochophyceae Dictyochophyseae (ranije nazvana Silicoflagellates, ili Silicoflagellates Silicoflagellates) Obično je u sastavu planktona silikoflagelata mnogo manje od dijatomeja ili dinoflagelata. Ali ponekad, tokom proljetnog cvjetanja obalnih voda, u moru se pojavljuju mnoge lijepe male ćelije, čiji je ažurni kostur s dugim šiljcima-spikulama, kao da ih je iskovao draguljar, Dictyochasp., jednoćelijska alga sa silicijumskim kosturom. Samo, za razliku od dijatomeja, skelet diktiohe nije sastavljen od dvije polovice silikona, a osim toga, silikoflagelati su pokretni, imaju flagele. Evo još jedne kremene alge - meringija Meringia sp.

Eutreptia lanowii

Alge Euglenophyceae, srodne zelenim - nemaju ljusku, nemaju čvrstu zaštitu, imaju samo sluzokožu - ponekad se pojavljuju u priobalnim vodama kada se za njih stvore povoljni uslovi - desalinizacija, višak nutrijenata - razmnožavaju se u izobilju, i brzo nestaju - one se pojedeno . Ali preživjeli su prekriveni tvrdom školjkom i leže na dnu, čekajući pravo vrijeme za razmnožavanje. Euglena ima oko osetljivo na svetlost. Ova sitna zelena kobasica, duga i do 15 mikrona, koja se često pojavljuje na našim obalama, zove se Eutreptialanowii.

Ćelije prazinofita sa četiri biča Prasinophyceae

Prasinophytes cl. Prasinophyceae, div. Zelene alge su male ćelije (pripadaju pikoplanktonu) sa 1-8 flagela, prekrivene zaštitnim ljuskama, koje ponekad uzrokuju cvjetanje vode u desaliniziranim obalnim područjima - na primjer, nakon olujnog izlivanja rijeka. Njihova uloga u općoj ekologiji mora od tada je malo proučavana gotovo ih je nemoguće identificirati i ispitati svjetlosnim mikroskopom.

klice smeđe alge

Druga alga je smeđe-zeleno obojena, očito nema tvrdu ljusku, višećelijska je. Ovo je sadnica smeđih makroalgi - jedne od onih koje rastu u čupavim grmovima na podvodnim stijenama, možda - ovo je početak jednog i po metra "stabla" bradate cystoseire Cystoseira barbata - glavne makroalge Crnog mora obala... Za sada nema više od desetak ćelija, živi u planktonu, privlače je struje i može se izbaciti na obalu - tada će umrijeti; može se naseliti na pješčanom dnu, neće se moći na njemu učvrstiti, a pojesti će ga bentoski rak... Od hiljada takvih sadnica samo jedna preživi i izraste u odraslu biljku.

Morski fitoplankton se sastoji uglavnom od dijatomeja, peridina i kokolitoforida; u slatkim vodama - od dijatomeja, plavo-zelenih i nekih grupa zelenih algi. U slatkovodnom zooplanktonu najbrojniji su kopepodi i kladoceri i rotiferi; u moru - dominiraju rakovi (uglavnom kopepodi, kao i mizidi, eufauzije, škampi i dr.), protozoe su brojne (radiolarije, foraminifere, ciliates tintinnida), koelenterati (meduze, sifonofori, ctenofori, tupteropodi, tupteropodi, tupteropodi, salpe, bačve, pirosomi), jaja i larve riba, larve raznih beskičmenjaka, uključujući mnoge bentoske. Raznolikost vrsta planktona je najveća u tropske vode ocean. Planktonski organizmi su veličine od nekoliko mikrona do nekoliko metara.

Stoga se obično razlikuje:

o nanoplankton (bakterije, najmanje jednoćelijske alge)

o mikroplankton (većina algi, protozoa, rotiferi, mnoge larve),

o mezoplankton (kopepodi i kladoceri i druge životinje manje od 1 cm)

o makroplankton (mnogi mizidi, škampi, meduze i druge relativno velike životinje)

o megaloplankton, koji uključuje nekoliko najvećih planktonskih životinja.

Zooplankton

Zooplankton je najbrojnija grupa vodenih organizama sa ogromnim ekološkim i ekonomski značaj. One troše organsku tvar stvorenu u vodnim tijelima i donesenu izvana, odgovorne su za samopročišćavanje vodnih tijela i vodotoka, čine osnovu ishrane većine ribljih vrsta i na kraju služe kao odličan pokazatelj za ocjenu kvaliteta vode. .

Jasno su vidljivi veliki predstavnici crnomorskog zooplanktona - scifoidne meduze Aurelia i Cornerot, ctenophores pleurobrachia, Mnemiopsis i Beroe (najdramatičnija novija povijest uvođenja stranih vrsta u Crno more povezana je s posljednje dvije vrste) , zanimljivo ih je i nije teško posmatrati. Obično se u toploj sezoni masa želatinoznog planktona procjenjuje na desetine ili stotine grama (ponekad i više od 1 kg) po kubnom metru vode na obali Crnog mora; u isto vrijeme, biomasa drugih, malih plantaža - rijetko prelazi 10 g u 1 m 3.

Copepod Oithona sp

Najveći od malih su kopepodi, Copepoda. Glavni je lovac na fitoplanktonske alge. Po analogiji sa kopnenim zajednicama, možemo reći da su biljojedi; samo ova trava - zna da pobegne, tačnije - otpliva!

Njihova bacanja su brza: vidio sam žrtvu - kreten - zgrabio - ukočio se, jede. Brzi, hrapavi pokreti kopepoda vidljivi su čak i bez mikroskopa, ako pogledate debeli uzorak planktona na svjetlu - same životinje nisu vidljive, ali njihova bacanja su uočljiva! S obzirom na mahnitu pokretljivost planktonskih rakova, bolje ih je imobilizirati kapljicom formalina, inače ih je teško pratiti pod mikroskopom.

Većina kopepoda ima vrlo dugačke antenule koje služe za kretanje - uz pomoć zaveslaja ovih elastičnih vesala, oni vrše svoja brza bacanja. Kopepodi su gotovo prozirni, u trbuhu se ističu narandžaste gonade; često se mogu vidjeti ženke s jajima, koje objese u dvije vrećice o tankom trbuhu. Kopepodi imaju jedno oko u sredini glave; otuda i naziv poznatog slatkovodnog kopepoda - kiklopa.

Nauplius

Mnogo ih ima i u planktonu i ličinki rakova u ranim fazama razvoja - nauplii, većina njih su larve istih kopepoda. Ova mala dlakava čudovišta nisu ništa manje pokretna i proždrljiva od odraslih kopepoda - moraju jesti što je više moguće da bi odrasli, a nakon višekratnog linjanja, pretvorili se u odraslu životinju - najvjerojatnije u oitonu, calanus ili akarije - ovde ih ima najviše.

Cilijati apsorbuju dinofitnu algu Protoperidinium

U sastavu zooplanktona cilijate igraju značajnu ulogu - ima ih mnogo, različitih. Gusto su pubescentne sa cilijama; zahvaljujući njima, cilijati brzo jure u vodu. Hiljade cilija, poput hiljada vesala, neprestano mašu - veslaju - i guraju jednoćelijskog grabežljivca naprijed. Ovdje je cilijat već uhvatio prilično veliki dinoflagelat i sprema ga uvući ga u sebe. Obično, kada se planktonske alge vrlo snažno razmnožavaju, cilijate prve napadaju obraslo "vegetaciju".

Infuzoria tintinnida

Postoje nevjerovatne planktonske cilijate, ponekad uključene u naše uzorke - tintinnids. Tjelesna stanica tintinnida skrivena je u kući koja izgleda kao staklo. Rubovi ovog stakla su okruženi trepetljikama koje lepršaju, tjerajući čestice - jestive i nejestive - u kuću, do ustiju trepavica. Čak i na fotografiji možete vidjeti kako cilije trepere oko ulaza u lijevak.

rotifer

Najmanja višećelijska životinja je rotifer. Ove male zvijeri su dugačke 50 mikrona - manje od mnogih planktonskih algi! Naš je oko 100 mikrona. U ovoj veličini, ona ima mišiće, probavni sustav. U blizini - kao da radi poređenja - leži sićušna dijatomeja.

larva inćuna

Najveći organizmi koje nalazimo u mikroskopskom planktonu su larve riba. Ova podsjeća na larvu inćuna Engraulis encrasicholus ponticus, ili srodnu ribu - ima ih dosta u majskim uzorcima planktona. Iako ove buduće ribe već imaju peraje, ne mogu otplivati ​​čak ni od grabežljive larve raka. I sve što vidimo kroz mikroskop u našim planktonskim uzorcima moglo bi postati plijen za ljepljive pipke ctenofora ili ubodne ćelije meduza.

Ličinke će odrasti, pretvoriti se u odrasle ribe, početi brže plivati ​​- i - prema novom načinu života, drugim prilikama - zauzet će drugačiju ekološku nišu: preći će iz pasivno lebdećeg planktona u nekton - ovako nazivaju se brzi stanovnici vodenog stuba, sposobni da plivaju gdje treba, a ne tamo gdje ih struja odnese.

Ne samo mnoge ribe, već općenito većina stanovnika mora, provode barem dio svog života u sastavu planktona - gameta i spora višećelijske alge, jaja i ličinke bentoskih beskičmenjaka - na primjer, mekušaca, desetonošnih rakova.

U uzorcima planktona sa obale Crnog mora nalazimo širok izbor ličinki bentoskih životinja. Od ranog proljeća do sredine jeseni često se nalaze trohofori - larve poliheta - poliheta - i mekušci. Kreću se uz pomoć cilija sakupljenih u nekoliko redova. Kako trohofor raste, mijenja se i poprima osobine po kojima se već može prepoznati buduća odrasla životinja.

Ovdje je potpuno "velika" - 0,4 mm - larva školjkaša, uskoro će biti spremna da se naseli na dno. A sa ovom larvom - sa veselim čuperkom na glavi - imali smo sreće, prilično je rijetka; Ovo je pilidia, larva crva nemertina.

Takav "privremeni" plankton, kao što su ove ličinke, nazivaju se meroplankton, za razliku od holoplanktona - na primjer, kopepoda - u njima i odrasli žive u vodenom stupcu, a larve - nauplii - razvijaju se među planktonom.

Način života, stanište, način ishrane planktonskih ličinki i njihovih odraslih jedinki iste vrste sa dna mora potpuno su različiti: zauzimaju različite ekološke niše. Ovo je značenje koje je prilično dostupno našem razumijevanju: razlika u načinu života ličinki i odraslih je odvojenost životni ciklus u različitim ekološkim nišama - pomaže opstanak stanovništva.

Osim toga, ličinke planktona prenose se po cijelom moru, naseljavaju se i naseljavaju nova staništa. O pokretljivosti i višku broja larvi školjke osnovana je marikultura dagnji: svake godine, u proljeće, ogroman broj njihovih ličinki se naseli na sakupljačke konopce obješene u more i daju novu žetvu poljoprivrednicima.

Neke morske životinje, naprotiv, provode veliki - odrasli, spolno zreli - dio svog života u vodenom stupcu. Na primjer, najčešća scifoidna meduza u Crnom moru je Aurelija (Aurelia aurita), najvažnije vrste u lokalnom zooplanktonu. Donju fazu njegovog životnog ciklusa predstavlja mali polip, mnogo manji od meduze. Polipi Aurelije se razmnožavaju pupanjem - oni stvaraju nove polipe i pupaju nove meduze.

Životni ciklus meduze aurelije Aurelia aurita

Plankton također služi kao hrana za bentoske organizme koji se hrane filterima - školjke, spužve, anemone, niz drugih vrsta zoobentosa - i za mnoge ribe. Ovo je inćun, saten, papalina - glavna crnomorske ribe- planktofagi.

Inćun pliva otvorenih usta i filtrira plankton pomoću sita škrga; s vremena na vrijeme proguta nagomilanu hranu. Hrane se i druge crnomorske planktofage - atherina, papalina.

Inćun će napadati plankton noću i pojesti će sve - dijatomeje, dinoflagelate, rakove, jaja i larve - uključujući i svoje! Noću – jer se noću zooplankton izdiže na površinu, a inćun ga prati. Međutim, u blizini obale, gdje je dubina manja od 30-50 metara, nećete vidjeti vertikalne migracije planktona - sve je pomiješano u plitkoj vodi.

Jata Atherina mochon pontica šetaju uz obalu - male ribe izduženog tijela i zlatnih leđa - uvijek ih ima puno u toploj sezoni; jedan je od glavnih jedača planktona u obalnim vodama. Raže love grabežljivi, brzi šuri i plave ribe.

Danju je opasno za zooplanktere biti blizu površine - tamo, na svjetlu, oni su previše jasno vidljivi onima koji ih jedu. Na otvorenom moru ostaju ispod 30 metara, ovisno o providnosti vode i svjetlosti. I tokom dana fitoplankton pokušava da bude bliže svjetlosti – ali ne na samoj površini, gdje direktni sunčevi zraci mogu oštetiti fotosintetske strukture ćelija algi koje su osjetljive na njih. Na otvorenom moru, po sunčanom ljetnom danu, najveća gustina fitoplanktona se uočava na dubini od tridesetak metara.

Postoji još jedna – nevjerovatna – prilika da se uvjerite u postojanje mikroskopskog vodenog života, da vidite – nevidljivo: plankton svijetli u mraku.

Na obala Crnog mora obično kažu - "voda je fosforizovana"; svjetlost planktona nema nikakve veze sa fosforom, to je biohemijska reakcija - razgradnja supstance luciferina pomoću posebnog enzima - luciferaze; za svaku takvu reakciju oslobađa se jedan kvant zelenog svjetla. Krijesnice također svijetle tako da se ženke i mužjaci nalaze u tami noći. A kod planktonskih stvorenja, reakcija luciferin-luciferaze se aktivira kao odgovor na iritaciju tijela - kako bi se mali planktonski grabežljivac uplašio malim bljeskom svjetla. Sve se to zove morska bioluminiscencija.

Nisu svi plantažeri u stanju da sijaju (npr. dijatomeje, ili velike crnomorske meduze - ne mogu), ali mnoge. Jednoćelijske alge (ili životinje?) dinoflagelati sijaju - stoga najjači sjaj mora u toploj vodi opažamo krajem ljeta, kada broj dinoflagelata dosegne svoj vrhunac. Mnogi planktonski rakovi sijaju - svjetlucaju zelenim zvijezdama; ktenofori, poput velikih prigušenih lampi, svjetlucaju plavo-zelenim valovima svjetlosti kada ih dodirnete u tamnoj vodi.

Rijetki su slučajevi stalnog sjaja planktonskih algi - tokom snažnog cvjetanja noctiluca, ili drugih dinofitnih algi. Gustoća ćelija algi (milioni po litri vode - tokom cvjetanja fitoplanktona) - je takva da se pojedinačni sudari, pojedinačni bljeskovi svjetlosti, jednostavno spajaju u konstantan sjaj.

Spisak korišćene literature

1. Vasser S.P., Kondratieva N.V., Masyuk N.P. i dr. Alge. Imenik. - Kijev: Nauk. Dumka, 1989. - 608s.

2. Konstantinov A.S. Opća hidrobiologija. 4th ed. revidirano i dodatne M.: - Viša škola, 1989. - 472 str.

3. Elektronska enciklopedija "Vikipedija".

Na obali okeana primetno miriše na jod. Ovo je miris soli, koji vjetar donosi iz voda. Međutim, osim njega, u zraku se nalaze i različiti plinovi koje sintetiziraju mikroskopske biljke - fitoplantcon, koji rastu u vodenom stupcu.

Ove male biljke imaju mnogo varijanti. AT idealnim uslovima fitoplankton, koji nastanjuje morska vodena tijela u velikom broju, živi samo jedan ili dva dana i, umirući, tone na dno.

Poznati i kao "morska trava", ovi jednoćelijski organizmi su središnji dio lanca ishrane okeana.

Osim toga, živi mikroorganizmi igraju važnu ulogu u tekućem ciklusu ugljika u prirodi.

Samo zahvaljujući fitoplanktonu održava se toplotna ravnoteža u atmosferi, a nivo kiseonika neophodan za život je uvek pod kontrolom.

Iz tog razloga oceanografski naučnici daju fitoplanktonu jedno od glavnih mjesta među svim živim organizmima.

Fotosinteza fitoplanktona i njen značaj
Za nastavak života, razvoja i rasta, svim živim bićima na Zemlji - biljkama i životinjama - potrebna je energija i organska hrana.

Energetske potrebe biljaka osigurava sunce. U njihovom tijelu sunčeva svjetlost se pretvara u hemijsku energiju, pa tako neorganske tvari postaju organske.

Ovaj proces se naziva fotosinteza. Životinje, s druge strane, svoju potrebu za energijom zadovoljavaju jedući biljke ili druge životinje.

Fitoplankton, kao i kopnene biljke, sadrži poseban pigment hlorofila koji omogućava fotosintezu.

Poput kopnenih biljaka, "morska trava", sintetizirajući sunčevu svjetlost, povećava svoju masu i služi kao važan izvor ishrane za stanovnike mora i okeana.

Uloga fitoplanktona na globalnom nivou
Što je više fitoplanktona u morima i oceanima, to sićušne biljke mogu preraditi više ugljičnog dioksida fotosintezom.

Uostalom, prisustvo ugljičnog dioksida u atmosferi objašnjava takozvani efekat staklene bašte.

Dakle, obilan razvoj fitoplanktona u vodnim tijelima direktno je povezan sa smanjenjem ugljičnog dioksida u atmosferi naše planete.

S jedne strane, "morska trava" utiče na sadržaj ugljičnog dioksida u zraku, s druge strane, stanje okoliša uzrokuje povećanje ili smanjenje biomase fitoplanktona.

Naučnici su otkrili da se njegov ukupni volumen može udvostručiti za jedan dan.

Fluktuacije u podacima o gustoći određene vrste populacije fitoplanktona, o područjima njegove distribucije, o povećanju ili smanjenju mase jednoćelijskih organizama, kao i drugim karakteristikama - jasan pokazatelj promjena uslova okoline u jednom smjeru ili drugi, budući da fitoplankton ima sposobnost da vrlo brzo reaguje na spoljašnje uticaje.

Uloga fitoplanktona u osiguravanju stalnog ciklusa sumpora u prirodi

Osim što fitoplankton igra važnu ulogu u ublažavanju klimatskih promjena i stvaranju oblaka u Zemljinoj atmosferi, on sintetizira i dimetil sulfid, koji je dio sumpora.

Ovaj plin neobičnog mirisa na prvi pogled izgleda da je štetan i zagađuje. okruženje hemijski, ali zapravo je njegova važnost u bio-geo-hemijskom ciklusu veoma velika.

Naše poznavanje ovog gasa će pomoći da se razumeju ne samo uzroci klimatskih promena na globalnom nivou, već će doprineti i unapređenju vladinih politika u oblasti očuvanja životne sredine.

Proizvodnja dimetil sulfida ovisi o koegzistenciji – simbiozi različitih organizama. Neke vrste fitoplanktona koje žive u površinske vode oceana, sintetiziraju početni molekul dimetil sulfida - proponad dimetil sulfid.

Bakterije i fitoplankton zatim doprinose pretvaranju proponad dimetil sulfida u dimetil sulfid i druge osnovne supstance. Dio proizvedenog dimetil sulfida dolazi iz slane morske vode u atmosferu i oksidirajući se pretvara u sulfatni plin u troposferi.

Ovaj plin, koji formira oblak, skuplja molekule vode oko sebe i postaje jezgro kondenzacije vodene pare. Oblaci su uključeni ne samo u održavanje ravnoteže sunčeve energije koja dolazi na Zemlju, već iu formiranje klime i raspodjelu topline po njenoj površini.

Naučnici vjeruju da količina dimetil sulfida koju emituju mora i oceani iznosi 50% ukupne količine sulfatnog plina koji ulazi u atmosferu iz bioloških izvora.

Ovo je od najveće važnosti fitoplanktona u formiranju klime.

Da bi se osigurao stalan ciklus sumpora u prirodi, spojevi sumpora moraju dolaziti iz mora na kopno kroz atmosferu.

95% prirodnog sulfatnog gasa koji emituju vode otpada na dimetil sulfid, koji ima ulogu jezgra koje kondenzuje vodenu paru, a tek onda se iz oblaka jedinjenja sumpora, zajedno sa kišom, izlivaju na kopno.

Ravnoteža zračenja takođe utiče na formiranje klime na Zemlji. Jedna trećina zračenja koje emituje Sunce koje stigne do Zemlje reflektuje se nazad od strane oblaka, leda i snijega.

Ostale dvije trećine ulaze u atmosferu i uglavnom ih apsorbiraju okeani i planine. Kasnije se ova sunčeva energija pretvara u toplinu, a dio se u obliku infracrvenih zraka reflektira natrag od površine zemlje i mora.

Zagrijavajući atmosferu, ovi zraci se vraćaju direktno u svemir. Ako a zemljine površine prima više energije nego što oslobađa, tada na kugli zemaljskoj dolazi do zagrijavanja, a ako, naprotiv, gubi više nego što prima, tada dolazi do hlađenja.

Veličina oblaka i sitne čestice vode koje ih formiraju također utiču na klimatske promjene na Zemlji. Što je kondenzacijsko jezgro oblaka veće, to će biti manje čestice vode koje ga formiraju, a gustina oblaka će biti toliko veća.

Takođe utiče na održavanje radioaktivne ravnoteže. Dakle, postaje jasno da je dimetil sulfid po svojoj funkciji važan faktor u kruženju vode u prirodi, u određivanju količine toplote na Zemljinoj kugli i formiranju oblaka.

Drugim riječima, Uzvišeni Stvoritelj je dimetil sulfidu, koji proizvodi fitoplankton i ispušta u atmosferu, dodijelio važnu ulogu u oblikovanju klime i osiguravanju postojanosti ciklusa sumpora u prirodi.

Prije kreiranja modela koji precizno odražavaju utjecaj čovjeka i prirodnih izvora na hemijski sastav atmosfere i na klimu Zemlje, potrebno je razumjeti na globalnoj razini, od polova do tropskih mora, učešće dimetil sulfida u različitim hemijske reakcije.

Kako smo mi kontradiktorni, ljudi koji prvo svojim rukama unište harmoniju koju je stvorio Allah, a onda, koristeći Njegove zakone, pokušavaju shvatiti šta su uradili.

Biljni dio planktona, uobičajen u sloju vode (u Svjetskom okeanu u prosjeku iznosi 200 m), prima sunčevu energiju (eufotička zona). Fitoplankton je glavni primarni proizvođač organske materije u vodnim tijelima, zbog ... ... Ekološki rječnik

fitoplankton- Dio planktona predstavljen biljkama. [GOST 30813 2002] fitoplankton Jednoćelijske alge koje žive u gornjem osvijetljenom sloju vode. [Pojmovnik geoloških pojmova i pojmova. Tomsk Državni univerzitet] Teme vodosnabdijevanje i… Priručnik tehničkog prevodioca

PHYTOPLANKTON- (od fito ... i planktona) skup mikroskopskih biljaka (uglavnom algi) koje žive u debljini morskih i slatkih voda i pasivno se kreću pod uticajem vodenih struja. Izvor organske materije u ribnjaku hrana za druge ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

PHYTOPLANKTON- PHYTOPLANKTON, kolekcija malih okeanskih biljaka koje plutaju sa strujom, za razliku od ZOOPLANKTONA, kolekcija malih životinjskih organizama koji plutaju tokom. Većina fitoplanktona je mikroskopske veličine, kao što je ... ... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

fitoplankton- imenica, broj sinonima: 1 mikrofitoplankton (1) Rječnik sinonima ASIS. V.N. Trishin. 2013 ... Rečnik sinonima

PHYTOPLANKTON- zbirka algi koje žive u gornjem osvijetljenom sloju vode. F. formiraju jednoćelijske alge razg. sistematska pripadnost zlatna, peridinium, dijatomeja, plavo-zelena, multiflagellate, euglena, itd., sa brojnim ... ... Geološka enciklopedija

Fitoplankton- skup jednoćelijskih biljaka koje žive u fotičnom sloju okeana. To je glavni izvor nove formacije organske materije u okeanu. Poteškoće u otkrivanju podmornica. Edwart. Eksplanatorni pomorski rječnik, 2010 ... Marine Dictionary

fitoplankton- Ukupnost biljnih organizama koji čine plankton (dijatomeje, zelene i plavo-zelene alge)... Geografski rječnik

PHYTOPLANKTON- slobodno plutajući biljni organizmi (alge) koji naseljavaju površinske slojeve vode. Masovni razvoj F. u ribnjacima daje vodi određenu boju. F. je izvor primarne proizvodnje (organske materije) i izvor kiseonika ... ... Uzgoj ribnjaka

Knjige

• Fitoplankton akumulacija Donje Volge i donjeg toka rijeke, Trifonova I. (ur.). opšte prihvaćeno unificirani sistem ne postoji biološka analiza kvaliteta vode. Kratka analiza ekološka situacija u slivu rijeke. Volga i druge rijeke pokazuju potrebu za… Kupite za 151 rublju
• Fitoplankton Donje Volge. Akumulacija i donji tok rijeke,. U knjizi su prikazane limnološke karakteristike akumulacija Donje Volge - Kujbišev, Saratov i Volgograd, kao i fizičko-geografske karakteristike regije u cjelini. S obzirom na...