FITOPLANKTON: ZNAČILNOSTI, PREHRANA, RAZMNOŽEVANJE - BIOLOGIJA - 2026

Fitoplanktona je skupina pelagičnih avtotrofne organizme, ki živijo v vodnih okoljih in ne morejo nasprotovati delovanje tokov. Ti mikroorganizmi naseljujejo skoraj vsa vodna telesa na planetu.

Večina je enoceličnih in ne morejo premagati tokov, zato jih odnesejo. Imenujejo jih tudi primarni proizvajalci, saj so osnova trofičnih mrež vodnega okolja. Najdemo jih po celotnem vodnem stolpcu.

Raznolikost fitoplanktona. Posneto in urejeno pri prof. Gordon T. Taylorju z Univerze Stony Brook prek Wikimedia Commons.

Gostota prebivalstva sčasoma niha in lahko tvori zelo goste začasne agregate, znane kot cvetoče, motno ali cvetoče. Ti cvetovi lahko spremenijo fizikalne in kemijske pogoje vodnega telesa, kjer se pojavijo.

Taksonomija

Izraz fitoplankton nima taksonomske veljavnosti. Uporablja se za razvrščanje različnih skupin organizmov, ki so del planktona, predvsem mikroalg.

Med najpomembnejše taksonomske skupine fitoplanktona spadajo diatomi (kraljestvo Cromista, razred Bacillariophyceae), ki vsebujejo več kot 200 rodov in več kot 20 tisoč živih vrst.

Med najpomembnejše skupine spadajo tudi dinoflagelati (Cromista Kingdom, infraphyllum Dinoflagellata) z več kot 2400 opisanimi vrstami. Drugi predstavniki fitoplanktona so kokkolitoforji in nekatere cianobakterije (kraljestvo bakterij, divizija cianobakterije).

Splošne značilnosti

V glavnem gre za organizme kromatike Chroma, se pravi, da so evkarionti, v večini primerov predstavljajo kloroplaste s klorofili a in c. So enocelični. Ker so mikroskopski organizmi, je njihovo plavanje omejeno in ne morejo premagati tokov.

Za fotosintezo potrebujejo sončno energijo. Njihova odvisnost od sončne svetlobe jim omejuje življenje v fotičnem območju (območje, kjer sončna svetloba doseže vodno okolje).

Glavni predstavniki fitoplanktona so diatomi, dinoflagelati in kokkolitoforji, pod splošnimi značilnostmi:

Diatomi

Diatomska raznolikost. Vzeto in urejeno iz: Wipeter, iz Wikimedia Commons.

Enocelični organizmi, včasih kolonialni. Predstavljajo sadje, ki je dokaj trda in okrašena celična stena, sestavljena predvsem iz kremena.

Ta frustula je sestavljena iz dveh ločenih zaklopk (epiteka in hipoteka) različnih velikosti, ki skupaj izgledata kot škatla s pokrovom ali Petrijeva posoda. Običajno nimajo flagele. Naseljujejo skoraj vsa vodna telesa in celo vlažna okolja.

Dinoflagelati

So enocelični organizmi, ki lahko ali ne tvorijo kolonije. Večina je fotosintetskih in prisotnih klorofilov a in c, nekateri so mixotrofi (ki lahko dobijo hrano s pomočjo fotosinteze ali iz drugega organizma) in drugi heterotrofi.

Večina je morskih, nekateri pa živijo v sladki vodi. Večina je prostoživečih, nekatere vrste pa so endosimbionti živali, na primer koral. Predstavljata dva neenakomerna flagela, ki zahvaljujoč svoji ureditvi dajeta telesu nihajna gibanja.

Kokolitofore

So enocelične mikroalge, ki jih pokrivajo kalcijeve karbonatne strukture v obliki lusk ali plošč. So izključno morski organizmi in ne predstavljajo znakov.

Druge sestavine fitoplanktona

Cianobakterije

So prokariotski organizmi, sposobni fotosinteze, za katere predstavljajo le klorofil a. So negativni po Gramu in lahko fiksirajo dušik in ga pretvorijo v amonijak.

V glavnem naseljujejo jezera in lagune, pogosti so tudi v oceanih in v vlažnih okoljih.

Risba cianobakterij. Vzeto in urejeno iz Database Center for Life Science (DBCLS).

Prehrana

Prehrana fitoplanktona je precej raznolika. Vendar je fotosinteza pogost dejavnik med vsemi skupinami, ki sestavljajo fitoplankton. Spodaj so omenjene nekatere prehranske vrste teh mikroorganizmov.

Avtotrofija

Vrsta prehrane, ki jo predstavljajo nekateri organizmi, ki so sposobni proizvajati svojo hrano. V primeru fitoplanktona uporablja sončno svetlobo za pretvorbo anorganskih spojin v uporabne organske snovi. Ta postopek uporabljajo skoraj vsi organizmi v fitoplanktonu.

Drug avtotrofičen postopek je cianobakterije, ki lahko fiksirajo dušik in ga pretvorijo v amoniak.

Heterotrofija

Način prehranjevanja, v katerem so organizmi odvisni od organske snovi, ki je že narejena za pridobivanje hrane. Primeri heterotrofije na splošno so plenjenje, parazitizem in rastlinojeda prehrana.

Nekateri organizmi imajo v fitoplanktonu tovrstno prehrano. Na primer, dinoflagelati imajo predstavnike, ki plenijo druge dinoflagelate, diatome in druge mikroorganizme.

Mixitrophy

Neobvezna stanja nekaterih organizmov, ki lahko dobijo hrano na avtotrofni ali heterotrofni način. V fitoplanktonu nekatere vrste dinoflagelatov združujejo fotoavtrotrofijo (fotosintezo) s heterotrofijo.

Nekateri raziskovalci omejujejo heterotrofijo na fagocitozo drugih organizmov. Med druge spada tudi parazitizem nekaterih vrst dinoflagelatov, za katere se verjame, da tudi fotosintezirajo.

Razmnoževanje

Fitoplanktonski organizmi predstavljajo veliko razmnoževalnih oblik, ki se razlikujejo glede na veliko raznolikost vrst in skupin te skupine. Vendar na splošno skupina predstavlja dve vrsti reprodukcije; aseksualni in spolni:

-Aseksualno

Vrsta razmnoževanja, pri katerem potomci dedujejo samo gene od enega samega starša. Pri tej vrsti razmnoževanja niso vključene gamete. Ni kromosomske variacije in je pogosta pri enoceličnih organizmih, kot je fitoplankton. Nekatere vrste aseksualne reprodukcije v fitoplanktonu so:

Binarna ali večkratna cepitev

Tovrstno razmnoževanje, ki je značilno za arheje in bakterije, sestoji iz množenja DNK v celici potomcev, ki mu sledi proces, imenovan citokineza, ki ni nič drugega kot delitev citoplazme.

Ta delitev povzroči dve (binarno cepljenje) ali več (večkratno cepljenje) hčerinske celice. Modro-zelene alge (cianobakterije), dinoflagelati in diatomi se razmnožujejo s to vrsto mehanizma.

Gemation

Med fitoplanktonskimi organizmi se cianobakterije lahko razmnožujejo z brsti. V tem procesu nastane majhen posameznik, zelo podoben odraslemu.

To se zgodi s proizvodnjo brsti ali dragulja, ki kali iz odraslega in raste na njem, celo s hranjenjem hranilnih snovi roditelja. Ko posameznik (dragulj) doseže določeno velikost, se oddvoji od staršev in postane neodvisen.

-Sexual

Spolna reprodukcija je sestavljena iz pridobivanja potomcev iz kombiniranega genskega materiala dveh spolnih celic ali gameta. Te gamete lahko prihajajo od istega starša ali od različnih staršev.

Proces vključuje mejotsko celično delitev, pri kateri se diploidna celica podvrže reduktivni delitvi, kar povzroči celice s polovico genske obremenitve progenitorne celice (običajno štiri celice).

Več vrst fitoplanktona se podvrže spolnemu razmnoževanju v povsem posebnih primerih. Na primer, dinoflagelati pod določenim pritiskom iz okolja (kjer pogoji niso nujno neugodni) kažejo vrsto spolne reprodukcije.

Pri tej reprodukciji nastane zigota, zahvaljujoč fuziji dveh posameznikov, ki delujeta kot gamete. Kasneje bo zigota prešla v mejotsko delitev in bo povzročila haploidne celice.

Drug primer spolne reprodukcije v fitoplanktonu je primer diatomov. Po teh mitozah (aseksualno razmnoževanje) je ena od obeh hčerinskih celic manjša od celice predhodnika.

Ko se postopek mitoze ponavlja, je zmanjšanje velikosti hčerinskih celic progresivno, dokler ne dosežemo naravnega trajnostnega minimuma. Ko je ta minimum dosežen, se začne proces spolne reprodukcije, da se obnovi normalna velikost celic v populaciji.

Gephyrocapsa oceanica, Cocolithophore. Posneto in urejeno iz: Foto NEON ja, obarval Richard Bartz, iz Wikimedia Commons.

Pomen

Glavni pomen fitoplanktona je ekološki. Njegova funkcija v ekosistemih je ključnega pomena za vzdrževanje življenja in trofičnih odnosov.

Preoblikovanje svetlobne energije, ogljikovega dioksida in anorganskih hranilnih snovi v organske spojine in kisik močno vzdržuje življenje, ne samo v vodnem okolju, temveč tudi na planetu.

Ti organizmi skupaj predstavljajo približno 80% organske snovi na planetu. Ta organska snov je hrana ogromnih vrst rib in nevretenčarjev.

Poleg tega fitoplankton proizvaja več kot polovico kisika na planetu. Poleg tega so ti organizmi pomemben del ogljikovega cikla.

Industrijski pomen

Mnoge vrste mikroalg se v ribogojstvu uporabljajo za krmljenje zgodnjih faz (ličink) rib in kozic v gojenih pogojih.

Obstaja potencialna uporaba mikroalg kot biogoriva. Uporabljajo se tudi v naravni medicini, v kozmetologiji, kot bio-gnojila in številne druge namene.

Klinični pomen

Obstaja pojav, ki označuje fitoplankton, in fitoplankton cveti. Pojavijo se, kadar je razpoložljivost hranil na določenem mestu zelo velika in jih ti mikroorganizmi uporabljajo s pospešenim množenjem celic.

Ti dogodki se lahko pojavijo z obalnim uparjanjem (oceanografski pojav, kjer vode dna zaradi delovanja vetra in tokov dosežejo površino) ali s posebnimi dogodki povečanja hranil.

Dogodki na področju nadgradnje zelo koristijo ribolovu rib in drugih organizmov, vendar niso vsi cvetovi fitoplantov produktivni za okolje in njegove prebivalce.

Nekatere vrste fitoplanktona, zlasti dinoflagelati, proizvajajo toksine in njihovo cvetenje, imenovane tudi rdeče plime, povzročajo ogromno smrtnost rib, mehkužcev in rakov, tudi za človeka, če uživajo okužene organizme.

Druga skupina fitoplanktonskih organizmov, ki povzročajo ogromno smrtnost, so bakterije, ki razkrojijo mrtvi plankton, kadar je njihova populacija zelo velika. Ti porabijo kisik iz okolja, ki ustvarja anoksične cone ali mrtve cone, kot jih imenujemo tudi.

Reference

1. 1. Kaj so fitoplankton? POT. Pridobljeno iz earthobservatory.nasa.gov.
   2. W. Gregg (2003). Primarna proizvodnja in podnebje v oceanu: svetovne desetletne spremembe. Pisma o geofizičnih raziskavah.
   3. Kaj so fitoplankton? Nacionalna služba za ocean (NOAA). Obnovljeno iz oceanservice.noaa.gov.
   4. Fitoplankton. Enciklopedija Britannica. Pridobljeno od britannica.com.
   5. Fitoplanktonski diatomi, dinoflagelati, modrozelene alge. Pridobljeno iz edc.uri.edu.
   6. Fitoplankton. Oceanografska ustanova Woods Hole. Pridobljeno od whoi.edu.
   7. Fitoplankton. Wikipedija. Pridobljeno z es.wikipedia.org.
   8. Uredništvo WoRMS (2019). Svetovni register morskih vrst. Pridobljeno z marinespecies.org.
   9. Diatom Wikipedija. Pridobljeno z es.wikipedia.org.
   10. Cianobakterije EcuRed. Pridobljeno iz eured.cu.
   11. Dinoflagellata. Wikipedija. Pridobljeno z es.wikipedia.org.