Çfarë është fitoplanktoni? Shumica e fitoplanktoneve janë shumë të vogla për t'u parë me sy të lirë. Megjithatë, në sasi mjaft të larta, disa specie mund të shihen si njolla me ngjyra në sipërfaqen e ujit, për shkak të përmbajtjes së klorofilit brenda qelizave të tyre dhe pigmenteve ndihmëse si fikobiliproteinat ose ksantofili.
Çfarë është fitoplanktoni
Fitoplanktoni janë organizma biotikë mikroskopikë fotosintetikë që jetojnë në shtresën e sipërme të ujit të pothuajse të gjithë oqeaneve dhe liqeneve në Tokë. Ata janë krijuesit e komponimeve organike nga dioksidi i karbonit i tretur në ujë - domethënë, iniciatorët e procesit që ruan rrjetën ushqimore ujore.
Fotosintezë
Fitoplanktoni merr energji përmes fotosintezës dhe për këtë arsye duhet të jetojë në një shtresë sipërfaqësore të ndriçuar mirë (të quajtur zona eufotike) e një oqeani, deti, liqeni ose një trup tjetër uji. Fitoplanktoni përbën rreth gjysmën e të gjithëveAktiviteti fotosintetik në tokë. Fiksimi i tij kumulativ i energjisë në komponimet e karbonit (prodhimi parësor) është baza për shumicën dërrmuese të zinxhirëve ushqimorë oqeanikë dhe të shumë ujërave të ëmbla (kemosinteza është një përjashtim i dukshëm).
Specie unike
Megjithëse pothuajse të gjitha llojet e fitoplanktonit janë fotoautotrofë të jashtëzakonshëm, ka disa që janë mitotrofë. Këto janë zakonisht specie jo të pigmentuara që janë në të vërtetë heterotrofike (këto të fundit shpesh konsiderohen zooplankton). Më të njohurat janë gjinitë dinoflagelare si Noctiluca dhe Dinophysis, të cilat marrin karbon organik duke gëlltitur organizma të tjerë ose material detrital.
Kuptimi
Fitoplanktoni thith energjinë nga dielli dhe lëndët ushqyese nga uji për të prodhuar ushqimin e tyre. Gjatë fotosintezës, oksigjeni molekular (O2) lëshohet në ujë. Është vlerësuar se rreth 50% ose 85% e oksigjenit në botë vjen nga fotosinteza e fitoplanktonit. Pjesa tjetër prodhohet nga fotosinteza nga bimët tokësore. Për të kuptuar se çfarë është fitoplanktoni, duhet të jeni të vetëdijshëm për rëndësinë e tij të madhe për natyrën.
Marrëdhënia me mineralet
Fitoplanktonet varen në mënyrë kritike nga mineralet. Këto janë kryesisht makronutrientë të tillë si nitrati, fosfati ose acidi silicik, disponueshmëria e të cilave përcaktohet nga ekuilibri midis të ashtuquajturës pompë biologjike dhe rritjes së ujërave të thella dhe të pasura me lëndë ushqyese. Megjithatë, në zona të mëdhaNë oqeane të tilla si Oqeani Jugor, fitoplanktoni është gjithashtu i kufizuar nga mungesa e hekurit mikronutrient. Kjo ka bërë që disa shkencëtarë të mbështesin fekondimin e hekurit si një mjet për të luftuar akumulimin e dioksidit të karbonit (CO2) të prodhuar nga njeriu në atmosferë.
Shkencëtarët kanë eksperimentuar me shtimin e hekurit (zakonisht në formën e kripërave të tilla si sulfati i hekurit) në ujë për të inkurajuar rritjen e fitoplanktonit dhe për të hequr CO2 atmosferike në oqean. Megjithatë, mosmarrëveshjet mbi menaxhimin e ekosistemit dhe efikasitetin e fekondimit të hekurit kanë ngadalësuar eksperimente të tilla.
Shumëllojshmëri
Termi "fitoplankton" mbulon të gjithë mikroorganizmat fotoautotrofikë në zinxhirët ushqimorë ujorë. Sidoqoftë, ndryshe nga komunitetet tokësore ku shumica e autotrofëve janë bimë, fitoplanktoni është një grup i larmishëm duke përfshirë eukariotët protozoarë si prokariotët eubakterialë dhe arkebakterialë. Janë të njohura rreth 5000 lloje të fitoplanktoneve detare. Nuk është ende e qartë se si ka evoluar ky diversitet pavarësisht burimeve të kufizuara ushqimore.
Grupet më të rëndësishme të fitoplanktoneve përfshijnë diatomet, cianobakteret dhe dinoflagelatet, megjithëse shumë grupe të tjera algash përfaqësohen në këtë grup shumë të larmishëm. Një grup, kokolitoforidet, janë përgjegjës (pjesërisht) për lëshimin e sasive të konsiderueshme të sulfidit dimetil (DMS) në atmosferë. DMS oksidohet për të formuar sulfat, i cili në zonat me përqendrim të ulët të grimcave të aerosolit mundkontribuojnë në shfaqjen e zonave të veçanta të kondensimit të ajrit, gjë që kryesisht çon në një rritje të reve dhe mjegullës mbi ujë. Kjo veti është gjithashtu karakteristike për fitoplanktonin e liqenit.
Të gjitha llojet e fitoplanktoneve mbajnë nivele të ndryshme trofike (d.m.th. ushqimi) në ekosisteme të ndryshme. Në rajonet oqeanike oligotrofike si Deti Sargasso ose Oqeani Paqësor Jugor, fitoplanktoni më i zakonshëm janë speciet e vogla njëqelizore të quajtura picoplankton dhe nanoplankton (të quajtura gjithashtu pikoflagelate dhe nanoflagelates). Fitoplanktoni kuptohet kryesisht si cianobaktere (Prochlorococcus, Synechococcus) dhe pikoeukariote si Micromonas. Në ekosistemet më produktive, dinoflagelatet e mëdha janë baza e biomasës fitoplanktonike.
Ndikimi në përbërjen kimike të ujit
Në fillim të shekullit të njëzetë, Alfred C. Redfield gjeti ngjashmëri midis përbërjes elementare të fitoplanktonit dhe lëndëve ushqyese kryesore të tretura në oqeanin e thellë. Redfield sugjeroi që raporti i karbonit ndaj azotit ndaj fosforit (106:16:1) në oqean kontrollohet nga kërkesat e fitoplanktonit, pasi fitoplanktoni më pas lëshon azot dhe fosfor ndërsa rimineralizohen. Ky i ashtuquajtur "Raporti Redfield" në përshkrimin e stoikiometrisë së fitoplanktonit dhe ujit të detit është bërë një parim themelor për të kuptuar evolucionin e ekologjisë detare, biogjeokimisë dhe çfarë janë fitoplanktoni. Sidoqoftë, koeficienti Redfield nuk është një vlerë universale dhe mund të ndryshojë për shkak të ndryshimeve në përbërjen e lëndëve ushqyese dhe mikrobeve ekzogjene.në oqean. Prodhimi i fitoplanktonit, siç duhet ta kuptojë tashmë lexuesi, ndikon jo vetëm në nivelin e oksigjenit, por edhe në përbërjen kimike të ujit të oqeanit.
Veçoritë biologjike
Stoikiometria dinamike e natyrshme në algat njëqelizore pasqyron aftësinë e tyre për të ruajtur lëndët ushqyese në një rezervuar të brendshëm dhe për të ndryshuar përbërjen e osmolitit. Komponentët e ndryshëm qelizorë kanë karakteristikat e tyre unike stoikiometrike, për shembull, pajisjet për mbledhjen e të dhënave të burimeve (të lehta ose lëndë ushqyese) si proteinat dhe klorofili përmbajnë një përqendrim të lartë të azotit, por një përmbajtje të ulët fosfori. Ndërkohë, mekanizmat e rritjes gjenetike si ARN ribozomale përmbajnë përqendrime të larta të azotit dhe fosforit (përkatësisht N dhe P). Zinxhiri ushqimor fitoplankton-zooplankton, pavarësisht ndryshimit midis këtyre dy llojeve të krijesave, është baza e ekologjisë së hapësirave ujore në të gjithë planetin.
Ciklet e jetës
Bazuar në shpërndarjen e burimeve, fitoplanktonet klasifikohen në tre faza të jetës: mbijetesë, lulëzim dhe konsolidim. Fitoplanktoni i mbijetuar ka një raport të lartë N:P (azot dhe fosfor) (> 30) dhe përmban shumë mekanizma grumbullimi të burimeve për të mbështetur rritjen kur burimet janë të pakta. Fitoplanktonet e lulëzuar kanë një raport të ulët N:P (<10) dhe janë përshtatur me rritjen eksponenciale. Fitoplanktoni i konsoliduar ka një raport të ngjashëm N: P me Redfield dhe përmban një raport relativisht të barabartë të mekanizmave të rritjes dhe akumulimit të burimeve.
E tashmja dhe e ardhmja
Një studim i botuar në Nature në 2010 zbuloi se fitoplanktoni detar ka rënë ndjeshëm në oqeanet e botës gjatë shekullit të kaluar. Përqendrimet e fitoplanktonit në ujërat sipërfaqësore vlerësohet të jenë ulur me rreth 40% që nga viti 1950 me një normë prej rreth 1% në vit, ndoshta si përgjigje ndaj ngrohjes së oqeanit. Studimi ngjalli polemika mes shkencëtarëve dhe çoi në debate të nxehta. Në një studim të mëvonshëm të vitit 2014, autorët përdorën një bazë të dhënash të madhe të matjeve dhe rishikuan metodat e tyre të analizës për të adresuar disa kritika të publikuara, por përfunduan me përfundime të ngjashme shqetësuese: numri i algave fitoplankton po bie me shpejtësi.
