Фитопланктон гэж юу вэ? Ихэнх фитопланктонууд нүцгэн нүдээр харахад хэтэрхий жижиг байдаг. Гэсэн хэдий ч хангалттай их хэмжээгээр зарим зүйл нь эсийн доторх хлорофилл, фикобилипротейн эсвэл ксантофилл зэрэг туслах пигментийн агууламжаас шалтгаалан усны гадаргуу дээр өнгөт толбо хэлбэрээр харагдаж болно.
Фитопланктон гэж юу вэ
Фитопланктон нь дэлхийн бараг бүх далай, нуурын усны дээд давхаргад амьдардаг фотосинтезийн бичил биетүүд юм. Тэд усанд ууссан нүүрстөрөгчийн давхар ислээс органик нэгдлүүдийг бүтээгчид буюу усны хүнсний сүлжээг хадгалах үйл явцыг санаачлагчид юм.
Фотосинтез
Фитопланктон нь фотосинтезээр эрчим хүч олж авдаг тул далай, далай, нуур болон бусад усны гэрэлтүүлэг сайтай гадаргуугийн давхаргад (эуфотик бүс гэж нэрлэдэг) амьдрах ёстой. Фитопланктон нь нийт тэн хагасыг бүрдүүлдэгДэлхий дээрх фотосинтезийн үйл ажиллагаа. Түүний нүүрстөрөгчийн нэгдлүүд дэх энергийн хуримтлал (анхдагч үйлдвэрлэл) нь далай тэнгисийн болон цэнгэг усны олон хүнсний сүлжээнүүдийн дийлэнх хэсэг (химисинтез нь онцгой онцгой тохиолдол) үндэс суурь болдог.
Өвөрмөц зүйл
Хэдийгээр бараг бүх төрлийн фитопланктон онцгой фотоавтотрофууд боловч миотрофууд байдаг. Эдгээр нь ихэвчлэн гетеротроф шинж чанартай пигментгүй зүйлүүд юм (сүүлийнх нь ихэвчлэн зоопланктон гэж тооцогддог). Хамгийн сайн танигдсан нь Noctiluca, Dinophysis зэрэг бусад организм эсвэл хорт бодисыг залгих замаар органик нүүрстөрөгчийг олж авдаг динофлагеллар төрөл юм.
Утга
Фитопланктон нарнаас эрчим хүч, уснаас шим тэжээлийг өөртөө шингээж хоол хүнсээ үйлдвэрлэдэг. Фотосинтезийн явцад молекулын хүчилтөрөгч (O2) усанд ордог. Дэлхий дээрх хүчилтөрөгчийн 50% буюу 85% нь фитопланктоны фотосинтезээс бүрддэг гэсэн тооцоо байдаг. Үлдсэн хэсэг нь газрын ургамлын фотосинтезийн үр дүнд үүсдэг. Фитопланктон гэж юу болохыг ойлгохын тулд та түүний байгальд асар их ач холбогдлыг мэдэх хэрэгтэй.
Ашигт малтмалтай холбоотой
Фитопланктон нь ашигт малтмалаас ихээхэн хамааралтай байдаг. Эдгээр нь үндсэндээ нитрат, фосфат эсвэл цахиурын хүчил зэрэг макро шим тэжээлт бодисууд бөгөөд тэдгээрийн хүртээмж нь биологийн шахуурга гэж нэрлэгддэг ба гүн, шим тэжээлээр баялаг усны өсөлтийн хоорондох тэнцвэрт байдлаас тодорхойлогддог. Гэсэн хэдий ч том талбайдӨмнөд далай зэрэг далайд фитопланктон нь микроэлементийн төмрийн дутагдлаас болж хязгаарлагддаг. Энэ нь зарим эрдэмтэд хүний үйлдвэрлэсэн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн (CO2) агаар мандалд хуримтлагдахаас сэргийлэх хэрэгсэл болгон төмрийг бордохыг дэмжихэд хүргэсэн.
Эрдэмтэд фитопланктоны өсөлтийг дэмжих, агаар мандлын СО2-ыг далай руу зайлуулах зорилгоор усанд төмрийг (ихэвчлэн төмрийн сульфат гэх мэт давс хэлбэрээр) нэмэх туршилт хийж байна. Гэсэн хэдий ч экосистемийн менежмент болон төмрийн бордооны үр ашгийн талаарх маргаан ийм туршилтыг удаашруулж байна.
Элдэв
"Фитопланктон" гэсэн нэр томъёо нь усны хүнсний сүлжээн дэх бүх фотоавтотроф бичил биетүүдийг хамардаг. Гэсэн хэдий ч ихэнх автотрофууд ургамал байдаг хуурай газрын бүлгүүдээс ялгаатай нь фитопланктон нь эубактери ба архебактерийн прокариотууд гэх мэт эукариот эукариотуудыг багтаасан олон янзын бүлэг юм. Далайн фитопланктоны 5000 орчим зүйл мэдэгдэж байна. Хүнсний нөөц хязгаарлагдмал байсан ч энэ олон янз байдал хэрхэн өөрчлөгдсөн нь хараахан тодорхойгүй байна.
Фитопланктонуудын хамгийн чухал бүлгүүдэд диатом, цианобактери, динофлагеллатууд багтдаг ч энэ маш олон янзын бүлэгт замагны бусад олон бүлгийг төлөөлдөг. Нэг бүлэг, кокколитофоридууд (хэсэгчлэн) агаар мандалд их хэмжээний диметил сульфид (DMS) ялгаруулах үүрэгтэй. DMS нь исэлдэж сульфат үүсгэдэг бөгөөд энэ нь аэрозолийн тоосонцор бага концентрацитай газарт үүсдэгагаарын конденсацийн тусгай хэсгүүд үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь голчлон усан дээгүүр үүлэрхэг, манан үүсэхэд хүргэдэг. Энэ шинж чанар нь нуурын фитопланктоны онцлог шинж юм.
Бүх төрлийн фитопланктон өөр өөр экосистемд өөр өөр трофик (жишээ нь хоол хүнс) түвшинг хадгалдаг. Саргассо тэнгис эсвэл Номхон далайн өмнөд хэсэг зэрэг олиготроф далайн бүс нутагт хамгийн түгээмэл фитопланктонууд нь пикопланктон ба нанопланктон (мөн пикофлагеллат ба нанофлагеллат гэж нэрлэдэг) гэж нэрлэгддэг жижиг, нэг эст зүйлүүд юм. Фитопланктоныг голчлон цианобактери (прохлорококк, синекококк) ба микромонас зэрэг пикоукариотууд гэж ойлгодог. Илүү бүтээмжтэй экосистемд том динофлагеллатууд нь фитопланктон биомассын үндэс болдог.
Усны химийн найрлагад үзүүлэх нөлөө
20-р зууны эхээр Альфред С. Рэдфилд фитопланктоны элементийн найрлага болон далайн гүн дэх ууссан гол шимт бодисын хооронд ижил төстэй байдгийг олж тогтоосон. Редфилд далай дахь нүүрстөрөгч, азот, фосфорын харьцаа (106:16:1) нь фитопланктоны хэрэгцээгээр хянагддаг, учир нь фитопланктон нь дахин эрдэсжих явцад азот, фосфорыг ялгаруулдаг. Фитопланктон ба далайн усны стехиометрийг тайлбарлахдаа "Улаан талбайн харьцаа" гэж нэрлэгддэг энэхүү харьцаа нь далайн экологи, биогеохими, фитопланктон гэж юу болохыг ойлгох үндсэн зарчим болсон. Гэсэн хэдий ч Redfield коэффициент нь бүх нийтийн утга биш бөгөөд экзоген шим тэжээл, микробын найрлага дахь өөрчлөлтөөс шалтгаалан өөр өөр байж болно.далайд. Фитопланктон үүсэх нь хүчилтөрөгчийн түвшин төдийгүй далайн усны химийн найрлагад нөлөөлдөг гэдгийг уншигчид аль хэдийн ойлгосон байх.
Биологийн онцлог
Нэг эст замагт байдаг динамик стехиометр нь тэдгээрийн шим тэжээлийг дотоод усан санд хадгалах, осмолитын найрлагыг өөрчлөх чадварыг харуулдаг. Төрөл бүрийн эсийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь өөрийн өвөрмөц стехиометрийн шинж чанартай байдаг, жишээлбэл, уураг, хлорофилл зэрэг нөөц (хөнгөн эсвэл шим тэжээл) мэдээлэл цуглуулах төхөөрөмж нь азотын өндөр агууламжтай боловч фосфорын агууламж багатай байдаг. Үүний зэрэгцээ, рибосомын РНХ зэрэг генетикийн өсөлтийн механизмууд нь азот, фосфорын өндөр концентрацийг (N ба P тус тус) агуулдаг. Фитопланктон-зоопланктон хүнсний сүлжээ нь эдгээр хоёр төрлийн амьтдын ялгааг үл харгалзан дэлхий дээрх усны орон зайн экологийн үндэс суурь болдог.
Амьдралын мөчлөг
Нөөцийн тархалтаар фитопланктоныг амьд үлдэх, цэцэглэх, нэгтгэх гэсэн гурван үе шатанд ангилдаг. Амьд үлдсэн фитопланктон нь өндөр N:P (азот, фосфор) харьцаатай (> 30) бөгөөд нөөц хомс үед өсөлтийг хангах олон нөөц цуглуулах механизмыг агуулдаг. Цэцэглэж буй фитопланктон нь бага N:P харьцаатай (<10) бөгөөд экспоненциал өсөлтөд дасан зохицдог. Нэгдсэн фитопланктон нь ижил төстэй N: P ба Редфилдийн харьцаатай бөгөөд өсөлт болон нөөцийн хуримтлалын механизмын харьцангуй тэнцүү харьцааг агуулдаг.
Одоо ба ирээдүй
2010 онд Nature сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар өнгөрсөн зуунд далайн фитопланктон дэлхийн далайд мэдэгдэхүйц багассан болохыг тогтоожээ. Гадаргын усан дахь фитопланктонуудын агууламж 1950 оноос хойш 40 орчим хувиар буурч, жил бүр ойролцоогоор 1%-иар буурсан нь далайн дулаарлаас үүдэлтэй байж магадгүй юм. Энэхүү судалгаа нь эрдэмтдийн дунд маргаан дэгдээж, ширүүн маргаан үүсгэсэн. 2014 оны дараагийн судалгаагаар зохиогчид хэмжилтийн томоохон мэдээллийн санг ашиглаж, нийтэлсэн хэд хэдэн шүүмжлэлийг шийдвэрлэхийн тулд шинжилгээний аргуудаа шинэчилсэн боловч эцэст нь үүнтэй төстэй таагүй дүгнэлтэд хүрсэн: Фитопланктон замгийн тоо хурдацтай буурч байна.
