Содержание материала
Что такое планктон и зачем он нужен
Слово «планктон» греческое и в переводе означает что-то парящее, блуждающее. Различные организмы, населяющие водные просторы и подчиняющиеся воле течения, объединены одним этим емким словом. Даже в маленькой капле воды, где бы она ни находилась, будет развиваться планктон.
Информация! Вот уже примерно 3 млрд лет планктон участвует в снабжении Земли кислородом. Ныне водные растения, в их числе и растения планктона, производят 40 % кислорода
Составные части планктона:
- производители (фитопланктон)– одноклеточные водоросли, способные к процессу фотосинтеза, и цианобактерии;
- утилизаторы (бактериопланктон) – бактериальная составляющая планктона;
- потребители (зоопланктон) – животные, переносимые потоками воды и не противостоящие ее течению.
Планктон в море или в океане является звеном в пищевой цепочке – им питаются рыбы, водные животные, птицы, а они служат пищей другим, более крупным, видам животных. Мельчайшими водорослями в составе планктона питаются ракообразные, а их поедают рыбы.
Солнечного света, так нужного для фотосинтеза, в поверхностных слоях воды больше, поэтому органические вещества, используемые организмами не один раз, образуются именно там. Все, что остается, опускается, а через какое-то время образовавшиеся на дне биогенные элементы снова попадают наверх при перемешивании водных слоев.
Интересные факты о планктоне:
- способен менять химический состав воды, сдвигая показатель кислотности в большую или меньшую сторону примерно на 2 единицы;
- небольшой по объему водоем зоопланктон может профильтровать за 24 часа, а на фильтрацию слоя морской воды, толщиной 500 м, потратит около трех месяцев, поскольку концентрация организмов в морской воде ниже;
- 1 см3 воды содержит 5-10 млн бактерий, от 10 до нескольких сотен тысяч клеток водорослей, а организмов зоопланктона – сотни особей;
- в стоячей воде планктонные организмы способны смещаться в определенном направлении – вертикально передвигаются водоросли, поднимаясь днем к солнечному свету, а в ночное время опускаясь ниже на 3-5 м (внизу минеральных веществ больше), зоопланктон с наступлением темноты опускается на бóльшую глубину – около 300 м;
часть планктона – меропланктон, находится в его массе только в стадии личинок или икринок и вместе с ним мигрирует, затем оседает, а вылупившиеся особи червей, моллюсков, морских ежей, офиур, крабов, кораллов и др. существуют уже самостоятельно;- некоторые виды рыб нерестятся в планктоне и их икринки тоже какое-то время существуют в его массе, поддерживаться на плаву им помогает капля жира в их составе;
- держаться в плавающем состоянии планктонным организмам помогают различные приспособления, например, выросты, тело уплощенной формы, пористый скелет, газообразные и жировые образования;
- А. Нобель, создавая динамит, использовал диатомовую землю, состоящую из останков диатомовых водорослей, входящих в состав планктона;
- окраска воды дает возможность узнать распределение планктона – синяя и прозрачная вода сообщает о малом количестве организмов (свет в ней отражать некому), зеленая вода – признак наличия водорослей, а значит, здесь есть и рыба;
Красное море получило название из-за большого количества триходесмиума – водоросли, имеющей в составе пигмент, окрашивающий воду в коричнево-красные цвета;- растения динофлагелляты, быстро размножаясь (около 6 млн клеток в литре воды), способны окрасить воду в красный цвет, что иногда приводит к эффекту «красного прилива» и гибели многих организмов, поскольку динофлагелляты содержат ядовитые вещества;
- фитопланктон более активно размножается там, где большое количество минеральных веществ, необходимых для его жизнедеятельности.
Видео
воспроизведение
Практически все возможные формы бесполого и полового размножения можно наблюдать в планктоне. Некоторые виды представляют одну форму размножения, другие могут представлять чередование бесполого и полового поколений.
бесполый
Бесполое размножение — это то, что реализуется без вмешательства половых клеток или гамет. Во всех формах бесполого размножения один родитель вмешивается, но в некоторых случаях может быть два.
Основными типами бесполого размножения являются фрагментация, деление, почкование и споруляция. Все эти виды бесполого размножения присутствуют в планктоне.
Например, цианофиты или цианобактерии могут представлять двойное разделение (бинарное деление), фрагментацию или споруляцию в зависимости от вида. Ктенофоры могут быть разделены по фрагментации, и считается, что они могут также делиться по фрагментации и почкованию.
половой
Половое размножение предполагает участие половых клеток или гамет. Эти гаметы могут происходить от двух разных предшественников или только от одного родителя. Этот тип репродукции подразумевает редукционное (мейотическое) деление во время гаметогенеза.
Мейоз делит пополам генетическую нагрузку на дочерние клетки. Эти клетки гаплоидные. Слияние двух гаплоидных клеток приводит к образованию диплоидной зиготы, которая перерастет в новый организм..
Половое размножение может происходить как у представителей фитопланктона, так и у представителей зоопланктона. Например, копеподы размножаются половым путем.
-Чередование бесполого и полового размножения
В некоторых планктонных группах могут быть поколения, которые размножаются половым путем, а другие — бесполым. Оба поколения развиваются как часть планктона.
В других случаях несколько поколений развиваются в планктоне, в то время как другое, часть бентоса.
Диатомовые водоросли, например, размножаются бесполым путем в течение нескольких поколений. Одна из дочерних клеток, которая наследует материнскую ипотеку, будет меньше в каждом поколении. Это потому, что материнская ипотека будет служить epiteca. При достижении минимального размера, эти диатомовые водоросли будут размножаться половым путем.
В другом случае у медузы escifizoas чередуются планктонные поколения (медузы) с донными поколениями (полипы). Воспроизводство медузы является сексуальным, формируя мужские или женские половые гаметы.
Оплодотворение приводит к появлению личинки, называемой planula, которая мигрирует в бентос, где она будет зафиксирована и приведет к образованию полипа. Этот полип получает название эсифистома или эсифополипо.
Escifistoma может вызвать другие полипы путем почкования. Это может также вызвать медузу процессом разделения, названным эстраструей. Эти медузы, созданные таким образом, имеют небольшие размеры и называются эфемерными. Эфиры мигрируют в толщу воды, где развиваются, образуя взрослых медуз.
Зоопланктон
Это планктон, включающий в себя животных, которые не могут противостоять течению. К нему относятся рыбья икра, личинки, иглокожие беспозвоночные, медузы, моллюски, крабы, криль и другие мелкие ракообразные. Многие представители умеют медленно перемещаться в воде или менять свое вертикальное положение с помощью различных природных механизмов: парусов, лапок, пористого скелета, уплощения тела, пузырей с воздухом или жиром. Однако они ничего не могут поделать с подводными течениями и волнами.
Всего насчитывают около 30 000 разновидностей зоопланктона, обитающего на разных глубинах в реках, озерах и океанах. Эти организмы не могут жить в загрязненной среде, поэтому их называют индикаторами чистоты водоемов. Зоопланктон питается в основном фитопланктоном и себе подобными. Сам является главной пищей для множества морских и речных обитателей.
Обитатели зоопланктона
Зоопланктон – это часть планктона, состоящая из водных животных, мигрирующих вместе с течением. Ракообразные небольших размеров и одноклеточные организмы являются важнейшей его составляющей.
Эвфаузиид (криль)
Самые известные ракообразные в планктоне, похожие на маленьких креветок, – это миниатюрные рачки (3-5 см), которых привыкли называть криль, что в переводе с голландского означает крошка. На самом деле название рачка – эвфаузиид (сияющий свет). Просвечивающее тельце сливается с водой и выполняет своего рода защитную функцию.
Интересный факт! Некоторые разновидности рачка способны испускать свечение голубоватого цвета и снизу становятся практически невидимыми, сливаясь с верхними слоями.
Рачки питаются только мельчайшими водорослями, обитают практически во всех морях и океанах, образуя многокилометровые скопления. Замечено, что больше всего их встречается там, где температура воды ниже. Криль составляет основу рациона многих морских животных, птиц.
Фораминиферы
Большое количество планктонных животных в океане – это простейшие одноклеточные и увидеть их можно только под большим увеличением. Фораминифера – крупный их представитель, тело которого находится в раковине с многими камерами, снабженной торчащими в разные стороны иглами.
Питается фораминифера мелким планктоном, попадающим в «сети», состоящие из ложноножек (выросты цитоплазмы), торчащих из раковины, и соединенных друг с другом перемычками.
Лучевики (радиолярии)
Представители вида единственные среди всех одноклеточных имеют сложноустроенный стронциевый или кремниевый скелет. Обитают в 200-метровом слое воды.
На заметку! Более точно определить возраст горных отложений, в состав которых входят останки радиолярий, помогают их скелеты.
Физалия или португальский военный кораблик
Необычное планктонное животное физалия – это симбиоз (колония) совершенно разных кишечнополостных организмов, у каждого их которых своя роль.
Верхняя часть физалии представляет собой пузырь, наполненный воздухом. Пузырь этот не что иное как пневматофор (видоизмененная медуза), имеющий яркую окраску. Над ним находится изогнутый в виде буквы S гребень, помогающий выполнять повороты и двигаться под острым углом к ветру, что позволяет не прибиваться к берегу.
Интересный факт! Для защиты всей конструкции на щупальцах (арканчиках) есть стрекательные клетки, способные нанести ощутимый ожог.
Роль в жизни планеты
Морские микроорганизмы стали первыми производителями кислорода на Земле. И сегодня почти половина всего планетарного кислорода вырабатывается планктоном.
Кроме этого он играет роль очищающего фильтра океана. Если бы этих мельчайших организмов не существовало, вода давно была бы непригодна к жизни.
Для многих более крупных морских животных планктон — отличная кормушка. Любые колебания в его составе отражаются на всей экологической цепочке.
По подсчетам ученых в состав морского планктона входят свыше миллиона живых организмов. Изучено на сегодня всего лишь 250 тысяч из них.