Wat is fitoplankton? Die meeste fitoplankton is te klein om met die blote oog gesien te word. In groot genoeg hoeveelhede kan sommige spesies egter as gekleurde kolle op die oppervlak van die water gesien word, as gevolg van die inhoud van chlorofil in hul selle en hulppigmente soos phycobiliproteïene of xantofille.
Wat is fitoplankton
Fitoplankton is fotosintetiese mikroskopiese biotiese organismes wat in die boonste waterlaag van byna alle oseane en mere op Aarde woon. Hulle is die skeppers van organiese verbindings van koolstofdioksied wat in water opgelos is – dit wil sê die inisieerders van die proses wat die watervoedselweb in stand hou.
Fotosintese
Fitoplankton verkry energie deur fotosintese en moet dus in 'n goed beligte oppervlaklaag (genoem die eufotiese sone) van 'n oseaan, see, meer of ander watermassa leef. Fitoplankton maak ongeveer die helfte van almal uitfotosintetiese aktiwiteit op aarde. Die kumulatiewe fiksasie van energie in koolstofverbindings (primêre produksie) is die basis vir die oorgrote meerderheid van oseaniese en baie varswater voedselkettings (chemosintese is 'n noemenswaardige uitsondering).
Unique Species
Hoewel byna alle spesies fitoplankton uitsonderlike foto-outotrofe is, is daar sommige wat mitotrofe is. Dit is gewoonlik nie-gepigmenteerde spesies wat eintlik heterotrofies is (laasgenoemde word dikwels as soöplankton beskou). Die bekendste is die dinoflagellêre genera soos Noctiluca en Dinophysis, wat organiese koolstof verkry deur ander organismes of skadelike materiaal in te neem.
Betekenis
Fitoplankton absorbeer energie van die son en voedingstowwe uit die water om hul eie kos te produseer. Tydens fotosintese word molekulêre suurstof (O2) in die water vrygestel. Daar word beraam dat sowat 50% of 85% van die wêreld se suurstof afkomstig is van die fotosintese van fitoplankton. Die res word geproduseer deur fotosintese deur landplante. Om te verstaan wat fitoplankton is, moet jy bewus wees van die groot belang daarvan vir die natuur.
Verhouding met minerale
Fitoplankton is krities afhanklik van minerale. Dit is hoofsaaklik makrovoedingstowwe soos nitraat, fosfaat of silisiumsuur, waarvan die beskikbaarheid bepaal word deur die balans tussen die sogenaamde biologiese pomp en die opkoms van diep, voedingstofryke waters. Maar in groot gebiedeIn oseane soos die Suidelike Oseaan word fitoplankton ook beperk deur die gebrek aan mikronutriënt-yster. Dit het daartoe gelei dat sommige wetenskaplikes bevrugting van yster voorstaan as 'n manier om die ophoping van mensgeproduseerde koolstofdioksied (CO2) in die atmosfeer teë te werk.
Wetenskaplikes het eksperimenteer om yster (gewoonlik in die vorm van soute soos ystersulfaat) by water te voeg om fitoplanktongroei aan te moedig en atmosferiese CO2 in die see te verwyder. Dispute oor ekosisteembestuur en doeltreffendheid van ysterbemesting het egter sulke eksperimente vertraag.
Verskeidenheid
Die term "fytoplankton" dek alle foto-outotrofiese mikroörganismes in watervoedselkettings. Maar, anders as landgemeenskappe waar die meeste outotrofe plante is, is fitoplankton 'n diverse groep, insluitend protosoë-eukariote soos eubakteriese en argebakteriese prokariote. Daar is ongeveer 5 000 bekende spesies mariene fitoplankton. Hoe hierdie diversiteit ontwikkel het ten spyte van beperkte voedselbronne, is nog nie duidelik nie.
Die belangrikste groepe fitoplankton sluit diatome, sianobakterieë en dinoflagellate in, hoewel baie ander groepe alge in hierdie hoogs diverse groep verteenwoordig word. Een groep, die kokolitoforiede, is (gedeeltelik) verantwoordelik vir die vrystelling van aansienlike hoeveelhede dimetielsulfied (DMS) in die atmosfeer. DMS oksideer om sulfaat te vorm, wat in gebiede met lae konsentrasie aërosoldeeltjies kandra by tot die ontstaan van spesiale areas van lugkondensasie, wat hoofsaaklik lei tot 'n toename in bewolking en mis oor water. Hierdie eiendom is ook kenmerkend van meer fitoplankton.
Alle soorte fitoplankton handhaaf verskillende trofiese (d.i. voedsel) vlakke in verskillende ekosisteme. In oligotrofiese oseaniese streke soos die Sargassosee of die Suid-Stille Oseaan is die algemeenste fitoplankton klein, eensellige spesies genaamd pikoplankton en nanoplankton (ook genoem pikoflagellate en nanoflagellate). Fitoplankton word hoofsaaklik verstaan as sianobakterieë (Prochlorococcus, Synechococcus) en pikoeukariote soos Micromonas. In meer produktiewe ekosisteme is groot dinoflagellate die basis van fitoplanktonbiomassa.
Invloed op die chemiese samestelling van water
In die vroeë twintigste eeu het Alfred C. Redfield ooreenkomste gevind tussen die elementêre samestelling van fitoplankton en die belangrikste opgeloste voedingstowwe in die diep oseaan. Redfield het voorgestel dat die verhouding van koolstof tot stikstof tot fosfor (106:16:1) in die see beheer word deur die eise van fitoplankton, aangesien die fitoplankton vervolgens stikstof en fosfor vrystel soos hulle hermineraliseer. Hierdie sogenaamde "Redfield-verhouding" in die beskrywing van die stoïgiometrie van fitoplankton en seewater het 'n fundamentele beginsel geword vir die begrip van die evolusie van mariene ekologie, biogeochemie en wat fitoplankton is. Die Redfield-koëffisiënt is egter nie 'n universele waarde nie en kan verskil as gevolg van veranderinge in die samestelling van eksogene voedingstowwe en mikrobes.in die see. Die produksie van fitoplankton, soos die leser reeds behoort te verstaan, beïnvloed nie net die suurstofvlak nie, maar ook die chemiese samestelling van seewater.
Biologiese kenmerke
Die dinamiese stoïgiometrie wat inherent is aan eensellige alge weerspieël hul vermoë om voedingstowwe in 'n interne reservoir te stoor en die samestelling van die osmoliet te verander. Verskillende sellulêre komponente het hul eie unieke stoïgiometriese eienskappe, byvoorbeeld, hulpbron (lig of voedingstof) data-insamelingstoestelle soos proteïene en chlorofil bevat 'n hoë konsentrasie stikstof, maar 'n lae inhoud van fosfor. Intussen bevat genetiese groeimeganismes soos ribosomale RNA hoë konsentrasies stikstof en fosfor (N en P, onderskeidelik). Die fitoplankton-diereplankton voedselketting, ten spyte van die verskil tussen hierdie twee soorte wesens, is die basis van die ekologie van waterruimtes regdeur die planeet.
Lewensiklusse
Gegrond op die verspreiding van hulpbronne, word fitoplankton in drie lewensfases geklassifiseer: oorlewing, blom en konsolidasie. Die oorlewende fitoplankton het 'n hoë N:P (stikstof en fosfor) verhouding (> 30) en bevat baie hulpbroninsamelingsmeganismes om groei te onderhou wanneer hulpbronne skaars is. Bloeiende fitoplankton het 'n lae N:P verhouding (<10) en is aangepas vir eksponensiële groei. Gekonsolideerde fitoplankton het 'n soortgelyke N:P tot Redfield-verhouding en bevat 'n relatief gelyke verhouding van groei- en hulpbronakkumulasiemeganismes.
Hede en toekoms
'n Studie wat in 2010 in Nature gepubliseer is, het bevind dat mariene fitoplankton oor die afgelope eeu aansienlik in die wêreld se oseane afgeneem het. Fitoplanktonkonsentrasies in oppervlakwater het na raming sedert 1950 met ongeveer 40% afgeneem teen 'n tempo van ongeveer 1% per jaar, moontlik in reaksie op seeverwarming. Die studie het omstredenheid onder wetenskaplikes ontketen en tot hewige debatte gelei. In 'n daaropvolgende 2014-studie het die skrywers 'n groot databasis van metings gebruik en hul ontledingsmetodes hersien om verskeie gepubliseerde kritiek aan te spreek, maar het met soortgelyke ontstellende gevolgtrekkings geëindig: Fitoplankton-algegetalle neem vinnig af.
