Термин "планктон" происходит от греческого слова "планос", что означает "блуждающий". Планктон - собирательное понятие для сообщества дрейфующих или малоподвижных растений и животных, обитающих в морской и пресной воде. Сюда входят самые различные организмы - от микроскопических растений до медуз с диаметром зонта 2 м. К планктону относят икру рыб и личинки других морских животных.
К фитопланктону относятся все растительные организмы - от мельчайших одноклеточных водорослей до гигантских морских водорослей. Входящие в эту группу растения благодаря их способности к фотосинтезу перерабатывают неорганические питательные вещества в органическое вещество. Фитопланктон составляет около 90% всего растительного царства Земли. В зоопланктон входят животные формы планктона, являющиеся основными потребителями фитопланктона. В свою очередь зоопланктон служит пищей для многих видов рыб, головоногих моллюсков и усатых китов.
Что такое диатомеи?
Это одноклеточные водоросли, размеры которых обычно не превышают 0,1 мм. Диатомеи служат основным продуктом питания для многих морских животных. Их кремниевые скелеты образуют толщу диатомового ила.
Что такое динофлагелляты?
Это микроскопические одноклеточные организмы, обладающие признаками как растений, так и животных. Их "флагеллы", или "хвосты", дают им некоторую свободу передвижения. Отдельные виды динофлагеллят содержат хлорофилл, другие его не содержат, так что их можно причислить к животному царству.
Что такое цветение планктона?
Иногда планктон стремительно размножается до огромных концентраций. При этом может измениться цвет воды, поэтому такое явление называют цветением планктона. Обычно цветет фитопланктон, чаще всего только один его вид. Цветением планктона объясняется так называемый "красный прилив".
Кроме мелких рачков и водорослей, многие в океане предпочитают плыть по течению. Всех морских обитателей и все растения, живущие в толще воды и не способные противостоять переносу с места на место волнами, ветрами и течениями, называют планктоном. «Планктос» по-гречески «блуждающий». Планктон блуждает по всему океану: куда понесет, там и хорошо, а если плохо - никто и ничего сделать не может.
Планктон в океане — фитопланктон и зоопланктон
В планктоне есть и растения, и животные. Причем они могут быть как микроскопических размеров, так и довольно большими: например, медуза цианея тоже передвигается по воле волн, а колокол ее достигает 2 м в поперечнике. Уже известные нам саргассовые водоросли обычно вырастают не меньше метра в длину, а по всем признакам относятся именно к планктону.
Однако, большинство «блуждающих» большим ростом не отличается. Поэтому когда о каком-то животном говорят, что оно питается планктоном, то под этим названием прежде всего подразумевают криль и прочую мелочь.
Все плавающие растения называются фитопланктоном. За счет него существует зоопланктон - это радиолярии, ночесветки и другие мельчайшие животные, криль, медузы, личинки рыб. Даже донные обитатели в своем раннем, личиночном возрасте довольно часто присоединяются к свободно плавающей у поверхности мелочи. Там и питание получше (а значит, можно быстрее вырасти), и переселяться подальше от родных мест удобнее.
Если все будут сидеть на одном участке дна, то еды может не хватить, а так - вдруг повезет найти свободное место? Поэтому рядом с рачками можно встретить, например, будущие кораллы - в этом возрасте они сами на себя не похожи, скорее напоминают каких-то крошечных медуз.
Планктон в океане — зоопланктон — его примерно в десять раз больше, чем фитопланктона. Казалось бы, в этом случае животным невозможно прокормиться, ведь все сразу съедят! Но мы должны помнить, что основу фитопланктона составляют крошечные водоросли, а они растут и размножаются гораздо быстрее, чем животные, и в год успевают произвести живого веса (по-научному-биомассы) 550 млрд. т - в десять раз больше, чем все животные океана, от криля до китов!
Куда эта биомасса исчезает, можно увидеть на простом примере. Для того чтобы косяк сельди прибавил в весе 10 кг, ему требуется съесть 100 кг зоопланктона - в основном криля. А для того чтобы вырастить такое количество криля, нужна тонна диатомовых водорослей. Так что, покупая в магазине полукилограммовую селедку, вы приносите домой плотно упакованный мешок водорослей весом 50 кг!
Такая зависимость называется пищевой цепью. Как легко можно заметить, чем дальше мы по ней идем, тем больше нам требуется исходного продукта - фитопланктона. А если добавить еще одно звено в эту цепь?
Допустим, лосось для прироста в один килограмм съест 10 кг молодой сельди, тюлень ест лосося, а тюленя - белый медведь… Значит, на то, чтобы вырастить одного (весом в 500 кг), нужно 50 тыс. т водорослей?! Интересная задачка про планктон!
Все-таки немного меньше. Ведь белый питается не только тюленями, но и всем остальным, что удастся поймать, - лососями, например. При этом спускается на одну ступеньку ближе к водорослям. Обычно животные не привязаны жестко к своему месту в пищевой цепи, а питаются тем, что им выгоднее или проще добыть. Есть тюлень - хорошо, сразу много мяса. Нет тюленей, а есть селедка - медведь и ее съест. Хотя при этом сил ему придется потратить больше, - попробуйте без сетей поймать эту шуструю рыбу! В этом случае, скорее всего, медведь полностью не возместит свои затраты на охоту.
Выгоднее всего стоять поближе к началу пищевой цепи; а еще выгоднее, чтобы при этом цепочка не продолжалась дальше, то есть чтобы никто не съел. Планктон — Криль с его многотонными скоплениями, которые не могут убежать и которые достаточно найти и процедить (так же, как сами рачки поступают с диатомеями…) - одно из самых сытных блюд в океане. И блюда этого на всех хватает с избытком.
Кстати, самые большие животные в мире - синие киты (наибольшая длина 33 м и вес - 190 т), китовые акулы (18 м и 15 т), гигантские скаты - манты («всего» 7 м и 4 т) - все они питаются именно зоопланктоном, для них планктон — основной корм! При этом большие размеры помогают им остаться последними в цепочке: мало кто нападет на такого великана!
Цепочки могильщиков, или сапрофитов, съедят труп кита, потом тоже умрут (если не попадут в цепочку хищников, конечно, например в щупальца осьминога) - ими займутся другие донные обитатели… И так вплоть до тех бактерий, которые окончательно разложат животное вещество на простейшие составляющие - фосфаты, нитраты и так далее. А потом донное течение вынесет эти вещества к поверхности, туда, где они пригодятся диатомеям в их постоянном труде.
Конечно же, планктон очень важен во всем этом круговороте, взаимосвязь этих цепочек мы показали очень упрощенно и только с одной, хотя и очень важной, начальной точкой - диатомовыми водорослями. Но эти три основные цепи пищевых связей можно проследить на примере любого растения или животного. Не только в океане, но и на суше. Это одна из общих закономерностей жизни .
Кстати, самые первые живые существа на нашей планете относились… правильно, именно к планктону! Ведь жизнь давным-давно, за миллиард лет до нашей эры, зародилась именно в океане. Ученые до сих пор спорят, как это произошло, но сходятся в одном: первые живые комочки свободно плавали в воде.
— фитопланктон и зоопланктон — далеко еще не изучены!
Помню, читала книжку про китов. Среди моря информации встретилась мне фраза про то, что они питаются планктоном. И долго не могла понять, что же это за зверь такой – планктон. Рыба? Морская водоросль? В те времена еще даже интернета дома не было, так что я полезла в здоровенный словарь, долго искала там – и потому хорошо запомнила, что такое планктон.
Что за странное существо такое – планктон
Я склонялась к варианту, что планктон – здоровая рыбешка. Ну раз ее ест кит, а кит сам по себе большой.
Оказалось, что это никакая не рыба – а целая группа самых разнообразных живых организмов:
- Крохотные морские рачки.
- Некоторые виды водорослей.
- Личинки рыб и других обитателей моря.
- Бактерии.
Их ключевое отличие заключается в том, что они плавают, куда водой занесет. Так их и таскает за собой течением, а они покорно следуют за ним.
Некоторые разновидности планктона имеют шанс подрасти и стать самостоятельнее. Другие же плавают всю жизнь, дрейфуют в воде, ожидая, пока их не съест более крупный водный обитатель.
И да, огроменные киты действительно питаются такой мелочью, как планктон. Специально процеживают воду, заглатывают его, а воду выпускают обратно. Представьте, сколько тонн воды надо нацедить, чтобы набрать планктона на прокорм кита!
Как выглядит планктон
Кажется, что если планктон такой мелкий, что его подчас приходится разглядывать лишь под микроскопом или лупой – то он и должен быть совсем примитивным.
На самом деле, планктон при увеличении удивительно красив. У некоторых видов есть лапки, глазки и даже усики. А некоторые похожи на удивительные цветы из сказочного сада.
У отдельных видов планктона есть нервная и кровеносная системы . Довольно простенькие, но для такой крохи и это огромное достижение!
У губ твоих планктона, планктона вкус
Интересно отметить, что планктон едят не только киты, но и другие речные и морские обитатели. И даже каждый из нас. Наверное, вы хоть раз умудрялись хлебнуть чуть-чуть морской или речной водицы.
Так вот: в этот самый момент вы тоже подкрепились планктоном. Хоть и вряд ли уловили его вкус.Полезно1 Не очень
Комментарии0
В детстве у меня была прекрасная кассета «Ребятам о зверятах». Отличный цикл фильмов, где детям простым языком рассказывали о рождении и взрослении животных. Оттуда, а не из уроков биологии, я узнал, что у кита очень маленькая глотка и поэтому он питается планктоном. Стыдно, но только в университете я узнал, что это слово подразумевает не только криль.
Кто такой планктон
Это название характеризует не отдельный вид, а группу животных. В отличие от рыб они неспособны сопротивляться течению и всю жизнь дрейфуют в океане.
Наиболее интересным видом является зоопланктон. Эти животные обитают в верхних и средних течениях океанов, иногда их относит к поверхности, где они питаются фитопланктоном. Эти рачки всеядны, но некоторые виды могут быть исключительно хищниками.
Зоопланктон классифицируют по размеру:
- микропланктон (20–200 мкм);
- мезопланктон (200 мкм–2 мм);
- макропланктон (2–20);
- мегапланктон (200 мм).
Некоторые люди заводят планктон в аквариумах. Но, чаще всего, не как полноценных питомцев, а в качестве корма для рыб.
Как размножается планктон
Думаю, что все люди моего возраста смотрели мультфильм «Губка Боб квадратные штаны». Там был грустный и озлобленный, но, все еще старающийся сделать свою жизнь лучше, планктон. Он жил в большом помойном ведре вместе со своей женой, компьютером. Но способны ли такие животные заводить настоящие семьи?
Если говорить о простейших организмах, таких как бактерии или водоросли, то ответ будет отрицательным. Но зоопланктон может размножаться, как половым, так и бесполым методом. Второй способ встречается чаще, потому что он более простой. Но первый способ особенно важен для эволюции этих животных. Когда среди особей появляются маленькие рачки, то они держатся в середине стайки, так они защищены от мелких хищников.
Но планктон находится в самом низу пищевой цепочки, один только кит за день съедает несколько тонн зоопланктона. Поэтому активное размножение является для этих организмов главным способом выживания вида. За раз на свет могут появиться несколько сотен рачков.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Размышляя об устройстве природы, не могу не подумать о том, как все в мире взаимосвязано. Самое крупное животное посредством пищевой цепочки зависит от таких микроорганизмов и бактерий, которые не разглядеть невооруженным глазом. И странно, что я, живущий очень далеко от моря, быть может, никогда в жизни и не видевший моря, завишу от сантиметровой креветки, свободно плавающей среди водорослей.
Планктон как низшее звено цепи
У меня, как у жителя мегаполиса, планктон ассоциируется с офисным планктоном. И это название так прочно втиснулось в мой лексикон, что вернуться к первоначальному значению сложно. Но если копнуть, то можно понять, что общего между мелкими служащими и микроорганизмами. Это низшее место в пищевой цепи или в общественной структуре. Как различные менеджеры подчиняются акулам бизнеса, так и креветки пожираются рыбами, которые больше их по размеру.
Роль планктона
Логично, что все большое вырастает из малого, что все крупные особи не могут существовать без примитивных организмов, какими и является планктон. И в этом проявляется мудрость природы: самые сильные зависят от таких созданий, которые не могут противостоять течению («планктон» значит «странствующий»).
Таким образом, выделяют несколько групп странствующих морских бродяг:
- мелкие водоросли, плавающие у поверхности воды;
- ракообразные животные (простейшие);
- бактерии и археи.
Одни организмы всю жизнь проводят в форме планктона, другие - только начало жизни (морские черви и личинки рыб).
Искрящееся море
Природа - это не только пожирание одного существа другим. Это бесконечная красота и романтика. Я всегда хотел сделать предложение любимой девушке на берегу моря и обязательно вечером. Именно вечером в августе вы можете наблюдать, как берег искрится неоновым светом. Это фосфорный планктон излучает подобное свечение.
Подобная красота встречается на каждом море, однако длится только около трех дней. Но эти вечера могут стать вечностью, если их провести с любимым человеком. И за это стоит поблагодарить микроскопический планктон.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
О планктоне я чаще всего слышала в передачах о природе. Киты питаются планктоном, планктон плавает в воде... Меня, естественно, больше интересовали сами киты.
Сам планктон меня заинтересовал после одной из серий старого мультсериала "Волшебный школьный автобус". Герои уменьшались и в волшебном автобусе изучали всевозможные интересные места. Глубины океана тоже. Вот в этой серии планктон показали поближе и оказалось, что он не такой уж и скучный.
Планктон: что это и зачем
Если подумать, то называться планктоном довольно обидно.
Планктон - это общее название для множества маленьких организмов. Как растительных (фитопланктон ), так и животных (зоопланктон ).
По отдельности они мало кого интересуют, а вот вместе образуют впечатляющих размеров биомассу , которая играет важнейшую роль в экосистеме, в основном потому, что является важнейшим звеном в пищевой цепочке .
Уберите планктон - вся экосистема развалится.
Планктон обитает как в пресной, так и в соленой воде.
К планктону относятся:
- простейшие;
- водоросли;
- моллюски;
- рачки;
- икринки и личинки рыб.
Судьба планктона незавидна: он пассивно плывет по течению, по дороге становясь чьим-то обедом.
Чаще всего состав планктона очень разнообразен, но есть и исключения. Маленькие рачки артемии живут в настолько соленых водоемах, что частенько являются их единственными обитателями.
Для любителей наглядных экспериментов могу предложить зайти в зоомагазин и купить набор для выращивания этих рачков. Новорожденные артемии (они называются науплии ) выглядят как скопление красноватых точечек, но под микроскопом их можно рассмотреть лучше. Судьба их, как и у всякого планктона, печальна - их разводят на корм мелким аквариумным рыбкам и малькам.
Кто ест планктон
Да все, если честно. Даже планктон побольше ест планктон поменьше. Также различные виды планктона становятся великолепной пищей для рыб .
Аквариумные рыбки , кстати, тоже с большим удовольствием едят планктон.
Или вот киты. Как вообще такие огромные животные могут есть такую мелочь, как планктон? Очень даже просто. У усатых китов во рту есть частые-частые пластинки, которые служат ситом для разделения воды и планктона. Эти пластинки известны под названием "китовый ус" .
Невероятно, но в совершенно обычном продуктовом магазине вы сами сможете встретиться с планктоном. Называться он будет "криль".
Криль - это достаточно крупные (по меркам планктона) рачки. Вкусная штука, скажу я вам.
Полезно0 Не очень
Комментарии0
Помните злого планктона Шелдона из мультфильма «Губка Боб Квадратные штаны»? Этот самый маленький житель мультяшного города также похож на настоящий планктон, как я на морскую черепаху. Давайте расскажу, что же это за такой живой организм - планктон?
Что являет собой планктон
Итак, планктон - это очень мелкие организмы , населяющие воды океанов и море й и которые передвигаются благодаря течениям . Представим живую массу из миллиардов живых организмов, которые потихоньку плывут себе по течению. «Блуждающий» - именно так переводится это слово с греческого. Этот термин впервые предложил немецкий океанолог в конце XIX века. Планктон можно разделить на два вида:
- голопланктон;
- меропланктон.
Первый из этого списка всю жизнь остается в виде планктона. Другой - это медузы, мальки рыб, которые находятся в зачаточном состоянии и разглядеть их можно только под микроскопом. Если они выживут и пройдут этот путь жизненного цикла, то станут полноценными обитателями глубин. Другая классификация планктона имеет следующий вид:
- фитопланктон;
- зоопланктон.
Как понятно из названий, фитопланктон -это водоросли и различные бактерии. Зоопланктон - это те же ракообразные, моллюски и личинки.
Планктон - это основное звено в питательной цепи водных обитателей. Все живые организмы, в том или ином случае, связаны с «теми, кто плывет по течению». Они либо питаются планктоном, либо едят тех, для кого планктон составляет основной рацион.
Планктон никогда не будет жить там, где сложная экологическая ситуация и загрязненная окружающая среда. Эта масса живых организмов населяет толщи воды в глубинах океана. К зоопланктону также относится и «молодежь» моллюсков. Пока они находятся на первой стадии своего развития, то путешествуют вместе с планктоном. Часто в планктоне живут насекомые. Их личинки питаются за счет водорослей. А вот фитопланктон требует солнечного света. Как и любой живой организм, планктон имеет свои циклы:
- весна - цветение водорослей;
- лето проходит спокойно;
- осенью численность планктона уменьшается;
- зимой большинство организмов находятся в состоянии покоя.
Чтобы составить общее представление об экологической ситуации в том или ином регионе, ученые используют для этого данные о деятельности планктона. Ведь малейшее изменение в его среде свидетельствует об изменениях в окружающей среде.
Купаясь в море, я часто замечала, что в определенных местах что-то невидимое как бы обжигает тело. Не сказать, что больно, просто неприятно. Только недавно я узнала, что причиной подобного дискомфорта является планктон! Что же из себя представляет планктон?
Планктон: что это такое
С греческого «планктон» переводится, как «парящий, странствующий ».
Это понятие относится не к отдельным живым существам, а к целым группам микроскопических организмов, плавающих в толще воды. Эти существа не имеют активных средств для передвижения.
Среда обитания планктона:
- моря;
- озера;
- лужи.
Планктон – важное звено в пищевой цепи. Мельчайшие его формы принимают участие в фотосинтезе. Животные его формы очищают водоемы от бактерий и мельчайших водорослей. А зоопланктон связывает крупных водных обитателей с водорослями и бактериями. Благополучие всей экосистемы Мирового океана зависит от численности планктона.
Удивительный планктон
Планктон – это не просто микроорганизмы, это удивительные существа. Они способны вызвать явление невероятной красоты – свечение моря.
Некоторые его виды биолюминисцентны. В основном этой способностью обладают одноклеточные растения. Под конец лета, когда их численность максимальна, у морского побережья можно любоваться яркой природной иллюминацией. Если вода отдает зелеными вспышками, то это ракообразный планктон. Если переливы менее яркие и лазурных оттенков, то это гребневики.
Называют микроскопические водоросли, свободно «парящие» в толще воды. Для жизни в таком состоянии в процессе эволюции у них выработался ряд приспособлений, которые способствуют уменьшению относительной плотности клеток (накопление включений, образование газовых пузырьков) и увеличению их трения (отростки различной формы, выросты).
Пресноводный фитопланктон представлен в основном зелеными, сине-зелеными, диатомовыми, пирофитовыми, золотистыми и эвгленовыми водорослями.
Развитие фитопланктонных сообществ происходит с определенной периодичностью и зависит от различных факторов. Например, прирост биомассы микроводорослей до определенного момента происходит пропорционально количеству поглощаемого света. Зеленые и сине-зеленые водоросли наиболее интенсивно размножаются при круглосуточном освещении, диатомовые — при более коротком фотопериоде. Начало вегетации фитопланктона в марте-апреле в немалой степени связано с повышением температуры воды. Диатомовым свойственен низкий температурный оптимум, для зеленых и сине-зеленых — более высокий. Поэтому весной и осенью при температуре воды от 4 до 15 в водоемах доминируют диатомовые водоросли. Увеличение мутности воды, вызываемое минеральными взвесями, снижает интенсивность развития фитопланктона, особенно сине-зеленых. Менее чувствительны к повышению мутности воды диатомовые и протококковые водоросли. В воде, богатой нитратами, фосфатами и силикатами, развиваются преимущественно диатомовые, в то же время зеленые и сине-зеленые менее требовательны к содержанию этих биогенных элементов.
На видовой состав и численность фитопланктона оказывают влияние и продукты жизнедеятельности самих водорослей, поэтому между некоторыми из них существуют, как отмечается в научной литературе, антагонистические взаимоотношения.
Из всего многообразия видов пресноводного фитопланктона диатомовые, зеленые и сине-зеленые водоросли — наиболее многочисленны и особенно ценны в кормовом отношении.
Клетки диатомовых водорослей снабжены двустворчатой оболочкой из кремнезема. Их скопления отличаются характерной, желтовато-бурой окраской. Эти микрофиты играют важную роль в питании зоопланктона, но из-за низкого содержания органического вещества их пищевая ценность не столь значительна, как, например, у протококковых водорослей.
Отличительный признак зеленых водорослей — типичная зеленая окраска. Их клетки, содержащие ядро и хроматофор, различны по форме, часто снабжены шипами и щетинками. Некоторые имеют красный глазок (стигма). Из представителей этого отдела протококковые водоросли являются объектами массового культивирования (хлорелла, сценедесмус, анкистродесмус). Их клетки отличаются микроскопическими размерами и легко доступны фильтрующим гидробионтам. Калорийность сухого вещества этих водорослей приближается к 7 ккал/г. В них много жира, углеводов, витаминов.
Клетки сине-зеленых водорослей не имеют хроматофоров и ядер и равномерно окрашены в сине-зеленый цвет. Иногда их окраска может приобретать фиолетовый, розовый и другие оттенки. Калорийность сухого вещества достигает 5,4 ккал/г. Белок полноценен по аминокислотному составу, однако из-за слабой растворимости он малодоступен для рыб.
В создании естественной кормовой базы водоемов фитопланктону принадлежит ключевая роль. Микрофиты как первичные продуценты, усваивая неорганические соединения, синтезируют органические вещества, которые утилизируются зоопланктоном (первичный консумент) и рыбами (вторичный консумент). От соотношения крупных и мелких форм в фитопланктоне в значительной мере зависит и структура зоопланктона.
Один из факторов, лимитирующих развитие микрофитов,- содержание в воде растворимого азота (преимущественно аммонийного) и фосфора. Для прудов оптимальной нормой считают 2 мг N/л и 0,5 мг Р/л. Увеличению биомассы фитопланктона способствует дробное внесение за сезон 1 ц/га азотно-фосфорных, а также органических удобрений.
Продукционные возможности водорослей достаточно велики. Применяя соответствующую технологию, с 1 га водной поверхности можно получать до 100 т сухого вещества хлореллы.
Промышленное культивирование водорослей слагается из ряда последовательных этапов с использованием различного рода реакторов (культиваторов) на жидких средах. Средняя урожайность водорослей, колеблется от 2 до 18,5 г сухого вещества на 1 м2 в сутки.
Мерой продуктивности фитопланктона служит скорость образования органического вещества в процессе фотосинтеза.
Водоросли — основной источник первичной продукции. Первичная продукция — количество органического вещества, синтезируемого эвтрофными организмами за единицу времени,- обычно выражается в ккал/м2 в сутки.
Фитоплактон наиболее точно определяет трофический уровень водоема. К примеру, для олиготрофных и мезотрофных вод характерно низкое отношение численности фитопланктона к его биомассе, а для гипертрофных — высокое. Биомасса фитопланктона в гипертрофных водоемах составляет более 400 мг/л, в эвтрофных — 40,1-400 мг/л, в дистрофных — 0,5-1 мг/л.
Антропогенная эвтрофикация — возросшее насыщение водоема биогенами — одна из злободневных проблем. Определить степень активности биологических процессов в водоеме, как и степень его интоксикации, можно с помощью фитопланктонных организмов — индикаторов сапробности. Различают водоемы поли-, мезо- и олигосапробные.
Повышение эвтрофикации, или чрезмерное накопление в водоеме органического вещества, тесно связано с усилением процессов фотосинтеза в фитопланктоне. Массовое развитие водорослей приводит к ухудшению качества воды, ее «цветению».
Цветение — не стихийное явление, оно подготавливается в течение довольно продолжительного времени, иногда двух и более вегетационных периодов. Предпосылки резкого возрастания численности фитопланктона — наличие водорослей в водоеме и их способность к размножению при благоприятных условиях. Развитие диатомовых, например, в значительной мере зависит от содержания в воде железа, лимитирующим фактором для зеленых водорослей служит азот, сине-зеленых — марганец. Цветение воды считается слабым, если биомасса фитопланктона находится в пределах 0,5-0,9 мг/л, умеренным — 1-9,9 мг/л, интенсивным — 10- 99,9 мг/л, а при гиперцветении она превышает 100 мг/л.
Методы борьбы с этим явлением пока еще не настолько совершенны, чтобы можно было считать проблему окончательно решенной.
В качестве альгицидов (химических средств борьбы с цветением) применяют производные карбамида — диурон и монурон — в дозах 0,1-2 мг/л. Для временной очистки отдельных участков водоемов
вносят сернокислый алюминий. Однако прибегать к ядохимикатам следует с осторожностью, так как они потенциально опасны не только для гидробионтов, но и для человека.
В последние годы в этих целях широко используют растительноядных рыб. Так, белый толстолобик потребляет различные виды протококковых, диатомовых водорослей. Сине-зеленые, продуцирующие при массовом развитии токсические метаболиты, усваиваются им хуже, однако в рационе взрослых особей этой рыбы они могут составлять значительную долю. Фитопланктон охотно поедают также тиляпия, серебряный карась, пестрый толстолобик, а при недостатке основной пищи — сиговые, большеротый буффало, веслонос.
В определенной мере ограничивать интенсивность цветения воды могут и макрофиты. Помимо выделения в воду вредных для фитопланктона веществ, они затеняют поверхность близлежащих участков, препятствуя фотосинтезу.
При расчете кормовой базы водоема и продукции фитопланктона приходится определять видовой состав, численность клеток и биомассу водорослей по содержанию в определенном объеме воды (0,5 или 1 л).
Методика обработки пробы включает в себя несколько этапов (фиксация, концентрирование, приведение к заданному объему). Существует много различных фиксаторов, однако чаще всего употребляется формалин (2-4 мл 40% раствора формалина на 100 мл воды). Клетки водорослей отстаивают в течение двух недель (если объем пробы меньше 1 л, соответственно укорачивается и период осаждения). Затем верхний слой отстоявшейся воды осторожно удаляют, оставляя для дальнейшей работы 30-80 мл.
Клетки фитопланктона подсчитывают небольшими по объему порциями (0,05 или 0,1 мл), затем по полученным результатам определяют их содержание в 1 л. Если численность клеток того или иного вида водорослей превышает 40 % от их общего количества, то данный вид считается доминирующим.
Определение биомассы фитопланктона — трудоемкий и длительный процесс. На практике для облегчения расчета условно принято считать, что масса 1 млн. клеток пресноводного фитопланктона приблизительно равна 1 мг. Есть и другие экспресс-методы. Учитывая большую роль фитопланктона в экосистеме водоемов, в формировании их рыбопродуктивности, необходимо, чтобы этими методами владели все рыбоводы — от ученых до практиков.
Что такое фитопланктон? Большинство представителей фитопланктона слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Однако в достаточно высоких количествах некоторые разновидности могут быть заметны как цветные пятна на поверхности воды, из-за содержания хлорофилла внутри их клеток и вспомогательных пигментов, таких как фикобилипротеины или ксантофиллы.
Что такое фитопланктон
Фитопланктон представляет собой фотосинтезирующие микроскопические биотические организмы, обитающие в верхнем слое воды почти всех океанов и озер на Земле. Они являются создателями органических соединений из двуокиси углерода, растворенных в воде - т. е. инициаторами процесса, который поддерживает водную пищевую сеть.
Фотосинтез
Фитопланктон получает энергию в процессе фотосинтеза и поэтому должен жить в хорошо освещенном поверхностном слое (называемом эвфотической зоной) океана, моря, озера или другого водоема. Фитопланктон составляет около половины всей фотосинтетической активности на Земле. Его кумулятивная фиксация энергии в соединениях углерода (первичное производство) является основой для подавляющего большинства океанических и многих пресноводных пищевых цепей (заметным исключением является хемосинтез).
Уникальные виды
Хотя почти все виды фитопланктона — исключительные фотоавтотрофы, есть некоторые из них — митотрофы. Обычно это непигментированные виды, которые на самом деле являются гетеротрофными (последние часто рассматриваются как зоопланктон). Наиболее известны динофлагеллярные роды, такие как Noctiluca и Dinophysis, которые получают органический углерод путем проглатывания других организмов или детритового материала.
Значение
Фитопланктон поглощает энергию солнца и питательные вещества из воды для производства собственной пищи. В процессе фотосинтеза в воду выделяется молекулярный кислород (O2). По оценкам, около 50 % или 85 % кислорода в мире образуется при фотосинтезе фитопланктона. Остальное производится путем фотосинтеза сухопутными растениями. Чтобы понять, что такое фитопланктон, необходимо осознавать его огромное значение для природы.
Связь с минералами
Фитопланктон в решающей степени зависит от минералов. Это прежде всего макроэлементы, такие как нитрат, фосфат или кремниевая кислота, доступность которых определяется балансом между так называемым биологическим насосом и подъемом глубоких, богатых питательными веществами вод. Однако в больших районах Мирового океана, таких как Южный океан, фитопланктон также ограничен отсутствием микронутриентного железа. Это привело к тому, что некоторые ученые выступали за оплодотворение железа, как средства противодействия накоплению углекислого газа (CO2), произведенного человеком в атмосфере.
Учеными проводились эксперименты по добавлению в воду железа (обычно в виде солей, таких как сульфат железа), чтобы способствовать росту фитопланктона и вывести атмосферный CO2 в океан. Однако споры об управлении экосистемой и эффективности внесения удобрений в железе замедлили такие эксперименты.
Разнообразие
Термин "фитопланктон" охватывает все фотоавтотрофные микроорганизмы в водных пищевых цепях. Однако, в отличие от земных сообществ, где большинство автотрофов являются растениями, фитопланктон представляет собой разнообразную группу, включающую простейших эукариот, таких как эубактериальные и архаэбактериальные прокариоты. Существует около 5000 известных видов морского фитопланктона. Как это разнообразие развивалось, несмотря на ограниченные пищевые ресурсы, пока неясно.
Наиболее важные группы фитопланктона включают в себя диатомовые водоросли, цианобактерии и динофлагелляты, хотя в этой крайне разнообразной группе представлены и многие другие группы водорослей. Одна группа, coccolithophorids, ответственна (частично) за выделение значительных количеств диметилсульфида (DMS) в атмосферу. DMS окисляется с образованием сульфата, который в районах с низкой концентрацией аэрозольных частиц может способствовать возникновению особых областей конденсации воздуха, что в основном приводит к увеличению облачности и тумана над водой. Это свойство также характерно для фитопланктона озер.
Все типы фитопланктона поддерживают различные трофические (т. е. пищевые) уровни в разных экосистемах. В олиготрофных океанических районах, таких как Саргассово море или Южный Тихий океан, среди фитопланктона чаще всего встречаются одноклеточные небольшого размера, называемые пикопланктоном и нанопланктоном (также называемые пикофлагеллатами и нанофлагеллятами). В основном под фитопланктоном понимают цианобактерий (Prochlorococcus, Synechococcus) и пикоэукариотов, таких как как Micromonas. В более продуктивных экосистемах крупные динофлагелляты являются основой биомассы фитопланктона.
Влияние на химический состав воды
В начале двадцатого века Альфред К. Редфилд нашел сходство элементарного состава фитопланктона с основными растворенными питательными веществами в глубоком океане. Редфилд предположил, что отношение углерода к азоту к фосфору (106: 16:1) в океане контролируется потребностями фитопланктона, так как фитопланктон впоследствии выделяет азот и фосфор, поскольку они реминерализуются. Это так называемое «соотношение Редфилда» при описании стехиометрии фитопланктона и морской воды стало фундаментальным принципом для понимания эволюции морской экологии, биогеохимии, а также того, что такое фитопланктон. Однако коэффициент Редфилда не является универсальной величиной и может расходиться из-за изменений в составе экзогенных питательных веществ и микробов в океане. Продукция фитопланктона, как уже должно быть, понял читатель, влияет не только на уровень кислорода, но и на химический состав океанической воды.
Биологические особенности
Динамическая стехиометрия, свойственная одноклеточным водорослям, отражает их способность хранить питательные вещества во внутреннем резервуаре и изменять состав осмолита. Различные клеточные компоненты имеют свои уникальные стехиометрические характеристики, например, ресурсные (легкие или питательные) устройства для сбора данных, такие как белки и хлорофилл, содержат высокую концентрацию азота, но с низким содержанием фосфора. Между тем, генетические механизмы роста, такие как рибосомальная РНК, содержат высокие концентрации азота и фосфора (N и P соответственно). Пищевая цепь фитопланктон-зоопланктон, невзирая на разницу между этими двумя типами существ, является основой экологии водных пространств по всей планете.
Жизненные циклы
Основываясь на распределении ресурсов, фитопланктон подразделяется на три стадии жизни: выживание, цветение и консолидация. Выживший фитопланктон имеет высокое соотношение N: P (азота и фосфора) (> 30) и содержит множество механизмов сбора ресурсов для поддержания роста при дефицитных ресурсах. Цветущий фитопланктон имеет низкое соотношение N: P (<10) и адаптирован к экспоненциальному росту. Консолидированный фитопланктон имеет аналогичный N: P к коэффициенту Редфилда и содержит относительно равное соотношение механизмов роста и накопления ресурсов.
Настоящее и будущее
Исследование, опубликованное в Nature в 2010 году, показало, что морской фитопланктон в течение прошлого столетия существенно снизился в Мировом океане. По оценкам, концентрации фитопланктона в поверхностных водах уменьшились примерно на 40 % с 1950 года со скоростью около 1 % в год, возможно, в ответ на потепление океана. Исследование вызвало споры между учеными и привело к горячим дебатам. В последующем исследовании 2014 года авторы использовали большую базу данных измерений и пересмотрели свои методы анализа, чтобы учесть несколько опубликованных критических замечаний, но в итоге пришли к аналогичным тревожным выводам: число водорослей фитопланктона стремительно сокращается.
Загрузка...
