Planktonas: apibrėžimas, tipai ir vaidmuo vandenynų mitybos grandinėje

Planktonas: sužinokite jo apibrėžimą, fitoplanktono ir zooplanktono tipus, ekosistemos vaidmenį bei įtaką vandenynų mitybos grandinei.

Planktonas – tai dreifuojantys organizmai, gyvenantys daugiausia paviršiniuose vandenyno sluoksniuose, dažniausiai epipelagine zonoje (epipelagine zona). Jie plūduriuoja kartu su srovėmis ir vėjo sukeltu judėjimu, todėl patys negali efektyviai plaukti prieš sroves. Tai skiriasi nuo nektono, kuris gali aktyviai kontroliuoti savo judėjimą. Planktono grupės įvairuoja pagal mitybą, dydį ir gyvenimo trukmę planktono bendruomenėje.

Tipai ir klasifikacija

• Fitoplanktonas: fotosintetinantys organizmai, gyvenantys vandenyno paviršiuje ir vykdantys fotosintezę (naudoja šviesą cukrams ir kitoms molekulėms gaminti). Tarp jų skiriami:
  • Eukariotiniai dumbliai: diatomėjos, kokolitoforai, kai kurie dinoflagelatai.
  • Bakterijos: cianobakterijos, kurios ypač svarbios mažo dydžio (picoplanktono) bendruomenėse.
  Fitoplanktonas yra pagrindiniai jūrinių ekosistemų gamintojai – fiksuoja CO2, gamina deguonį ir sudaro maisto bazę tolesniems trofinio lygio grandims.
• Zooplanktonas: maži gyvūniniai planktono organizmai arba plėotojamos gyvūnų lervos. Priklauso nuo smulkumo ir taksonomijos:
  • Maži pirmuonys ar protistai: pirmuonys ir kiti vienaląsčiai.
  • Metazoa (smulkūs gyvūnai): metazoanai – pvz., Ctenophores, medūzos, rotifers, foraminiferos, smulkūs vėžiagyviai ir kiti mažesni gyvūnai.
  • Didesnių gyvūnų laikinės planktoninės stadijos: kai kurių žuvų, vėžiagyvių ir annelidų kiaušinėliai ir lervos.
  Be kiaušinėlių, dauguma zooplanktono rūšių minta kitu planktonu.
• Mišrios ir perėjimo grupės: kai kurios rūšys priklauso abiem kategorijoms. Pavyzdžiui, dinoflagelatai gali būti fotosintetinantys gamintojai arba heterotrofai; daugelis rūšių, priklausomai nuo aplinkybių, yra mišrūs. Taip pat labai daug virusų, kurie aktyviai veikia planktono populiacijas ir biologinių procesų tėkmę.
• Dydžio klasifikacija: planktoną dažnai skirsto pagal dydį – picoplanktonas (iki 2 µm), nanoplanktonas (2–20 µm), mikroplanktonas (20–200 µm) ir mezoplanktonas (>200 µm) – tai svarbu suprantant energijos srautą ir mitybos santykius.

Planktono vaidmuo mitybos grandinėje ir biogeocheminiuose cikluose

Planktonas yra kertinė mitybos grandinės dalis jūroje. Jis yra pagrindinis beveik visų žuvų lervų maisto šaltinis, kai jos iš trynio maišelių pereina prie grobio gaudymo. Kai kurie dideli gyvūnai – pavyzdžiui, plaukiantys ryklių tipai (Plaukiojantys rykliai) ar mėlynieji banginiai – maitinasi planktonu tiesiogiai; kitos didelės žuvys minta planktonu netiesiogiai, suvalgydamos mažesnes žuvis, pavyzdžiui, silkes.

Fitoplanktonas fiksuoja anglies dioksidą ir per fotosintezę gamina organines medžiagas bei deguonį – jis yra svarbus pasaulinės atmosferos deguonies šaltinis. Dalies fiksuoto organinio anglies dalis nusėda į gilesnius vandenis arba į jūros dugną (vadinamoji „biologinė pompa“), taip ilgalaikiai sequestruodama anglies kiekį.

Zooplanktonas perduoda energiją aukštesniems trofiniams lygiams, taip pat dalyvauja maisto grandinės cikliniame medžiagų judėjime. Dielinė vertikalioji migracija – daugelio zooplanktono grupių kasdienis kėlimasis į paviršinius vandens sluoksnius naktį ir panirimas dieną – aktyviai perkelia organines medžiagas ir anglies kiekį į gilesnius sluoksnius.

Planktono pasiskirstymas ir aplinkos veiksniai

Planktono pasiskirstymą dažniau lemia maistinės medžiagos nei temperatūra. Dideli jūrų plotai gali atrodyti mėlyni ir „sterilūs“ (oligotrofiški), nes jose trūksta vienos ar kelių ribojančių maistinių medžiagų, reikalingų fotosintezę vykdančiam planktonui. Pavyzdžiui, Ramiajame vandenyne didelė dalis plotų yra geležies ribojami: trūksta geležies, kuri būtina tokioms molekulėms kaip ferredoksinai ir kitiems geležies ir sieros baltymams, atliekančiams elektronų perdavimą metaboliniuose procesuose. Netoli žemynų esančios zonos gauna papildomą maistinę medžiagą iš upių, vėjo ir pakrančių srovių, o upwelling (gilesnių vandenų kilimas) atneša turtingas medžiagas į paviršių ir sukelia produktyvumo protrūkius.

Pavojai, poveikis ir stebėsena

• Harmoningos algų žydėjimai: kai kurios fitoplanktono rūšys sukelia kenksmingus algų žydėjimus (angl. HABs, „red tides“), dažnai dinoflagelatai, kurie gali gaminti toksinus, pavojingus žuvims, vėžiagyviams ir žmonėms.
• Klimato kaita ir jūros cheminės sudėties pokyčiai: vandens šiltėjimas ir sustiprėjusi sluoksniuotė dažnai mažina maistinių medžiagų tiekimą į paviršių, keičia planktono bendruomenių sudėtį ir sumažina bendrą biologinį produktyvumą. Jūros rūgštėjimas veikia kalkingus organizmus (pvz., kokolitoforus), turinčius kalcio karbonato struktūras.
• Žmogaus poveikis: tarša, eutrofikacija, mikroplastikai ir intensyvi žvejyba pertvarko ekosistemas bei gali lemti nepalankias planktono pokyčių grandines.
• Stebėsena ir tyrimai: planktoną tiria tinklai, tinklai (planktono tinklai), laivo imtuvai, palydovai (ocean colour satelitiniai duomenys), in situ sensoriai ir molekulinės metodikos (pvz., eDNA ir metabarcoding). Tyrimai padeda sekti biologinį produktyvumą, anglies srautus ir klimato pokyčių pasekmes.

Planktonas – tai ne tik smulkūs organizmai vandenyje: tai kertinė jūrų ekosistemų dalis, lemianti maisto grandines, biogeocheminius ciklus ir globalius klimato procesus. Todėl supratimas apie jų įvairovę, gyvavimo sąlygas ir atsaką į aplinkos pokyčius yra esminis tiek mokslo, tiek su jūra susijusios politikos požiūriu.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra planktonas?

K: Kokios yra trys pagrindinės planktono grupės?

K: Kas yra zooplanktonas?

Klausimas: Kaip į šią schemą įsilieja virusai?

Klausimas: Kodėl planktonui svarbu būti vandenyno mitybos grandinės dalimi?

Paieška pagal raidę