Plancton

Diverse forme în care apare planctonul.

Diatomee marine observate la microscop .

Planctonul (din grecescul πλαγκτόν, adică rătăcitorul ) este categoria ecologică care include complexul de organisme acvatice plutitoare care, neputându-și direcționa în mod activ mișcarea (cel puțin orizontală), sunt transportate pasiv de curenți și mișcarea undelor .

Datorită acestor caracteristici, planctonul se distinge de necton , complexul de organisme care trăiesc în coloana de apă și cu înot activ, și de bentos , format din organismele care locuiesc în fundul mării și cu care mențin o relație strânsă de caracter trofic .

Planctonul include atât organisme vegetale ( fitoplancton ), cât și organisme animale ( zooplancton ) de diferite dimensiuni; microorganisme ( alge unicelulare, protozoare etc.), larve , animale mici (cum ar fi crustaceele care formează kril ), dar și organisme de o anumită dimensiune, cum ar fi meduzele și algele multicelulare (cum ar fi sargasso ).

Ramura biologiei care se ocupă cu studiul acestor organisme, inclusiv relațiile și interdependențele cu mediul fizic, chimic și biologic înconjurător, se numește planctologie .

Setul de ființe vii care formează plancton este caracterizat de o rată ridicată de biodiversitate specifică , pentru care este posibil să se analizeze și să se distingă organisme de diferite forme și dimensiuni, cu adaptări variate și, de asemenea, diferite pentru ciclul biologic și pentru modurile în care acestea obțin energie .

Termenul de plancton a fost inventat de biologul german Victor Hensen .

Adaptări la viața planctonică

La fel ca toate ființele vii (dacă excludem prezența aerului în organe), organismele planctonice au, de asemenea, o densitate mai mare decât cea a apei , datorită constituirii citoplasmei celulare, a cărei densitate este cuprinsă între 1,02 și 1, 06. În ciuda acestui factor, planctonul reușește să împiedice tendința de a cădea în jos datorită unei serii de adaptări de diferite tipuri, care îi permit să plutească.

Una dintre acestea, cu siguranță cea mai importantă, este forma corpului, care oferă o anumită rezistență la cădere cu cât suprafața sa este mai mare în comparație cu volumul pe care îl ocupă. Prezența tentaculelor, cililor, flagelilor, expansiunilor laminare sau filiforme și asocierile algelor unicelulare în colonii filamentoase cu structură în lanț sunt doar câteva dintre adaptările cu care se realizează acest avantaj.

Scăderea greutății specifice poate apărea și datorită prezenței vacuolelor umplute cu aer sau cu gaze , grăsimi și uleiuri pe care organismul însuși le produce și le menține în interiorul corpului său. Viteza de cădere este, de asemenea, contrastată de mișcările proprii slabe care pot apărea prin contracția corpului (ca în cazul meduzelor) sau datorită mișcării genelor, tentaculelor și a altor organe locomotorii.

Ciclul biologic

O scifozoa meduza din genul Chrysaora .

Pe baza modurilor în care ciclul de viață poate fi realizat, este posibil să se împartă organismele planctonice în două mari categorii: holoplancton și meroplancton .

Organismele holoplantonice își petrec întreaga existență plutind pasiv în mediul pelagic și, prin urmare, în fiecare etapă a vieții lor contribuie la densitatea populației planctonice. Holoplankton include diferite tipuri de alge , uni- și multicelulare, și de protozoare , cnidarians precum sifonofore și unele Scifozoi , aproape toate Ctenophores , a rotifere , diferite grupuri de Crustacee , unele gastropod Moluște , Chetognati , multe tunicate și „ oloturoidul Pelagothuria natatrix ca reprezentant al echinodermelor .

Un crustaceu amfipod .

Organismele meroplanktonice trăiesc doar o parte din viața lor în stadiul planctonic, precedat sau înlocuit în formă adultă de cel bentonic sau netonic . Meroplanktonul este format în principal din gamete , larve animale și spori ai plantelor bentice și, datorită acestei caracteristici, densitatea și biodiversitatea acestuia sunt puternic influențate de diferitele anotimpuri de reproducere ale populației acvatice.
Exemple de meroplancton sunt: larvele de bureți și moluște care, ulterior, se așează pe fund devenind bentice; actinul, stadiul efire și meduză al Cnidariei, când acesta este alternat la stadionul polip sesil sau sedentar; diferitele etape larvare ale Peștilor care, în formă adultă, se deplasează către necton sau bentos. Bryozoans , anelide , artropode , echinoderme, tunicate și multe alte animale phyla sunt de asemenea prezente în planctonul sub diverse forme larvare.

Dimensiuni

Larva unui pește de gheață ( pește de gheață ).

Planctonul este adesea descris în termeni de mărime. De obicei se utilizează următoarele subdiviziuni:

Mega plancton, 2 × 10 ⁻¹ → 2 × 10 ⁰ m (20–200 cm)
Plancton macro , 2 × 10 ⁻² → 2 × 10 ⁻¹ m (2–20 cm)
Plancton meso , 2 × 10 ⁻⁴ → 2 × 10 ⁻² m (0,2 mm-2 cm)
Micro plancton, 2 × 10 ⁻⁵ → 2 × 10 ⁻⁴ m (20-200 µm)
Nano plancton , 2 × 10 ⁻⁶ → 2 × 10 ⁻⁵ m (2-20 µm)
Plancton Pico , 2 × 10 ⁻⁷ → 2 × 10 ⁻⁶ m (0,2-2 µm), include multe bacterii
Femto plancton, <2 × 10 ⁻⁷ m, (<0,2 µm), format din viruși .

Unele dintre aceste subdiviziuni, în special cele mai mari, sunt uneori folosite cu diferite scale de valori.
Existența și importanța nanoplanctonului și a categoriilor inferioare au fost descoperite abia în anii 1980.

Nutriție

Globigerina bulloides, microforaminifer planctonic cu coajă calcaroasă.

Analizând diferitele moduri în care organismele obțin energia necesară metabolismului lor, este posibil să se identifice cele trei niveluri trofice principale ale lanțului alimentar din plancton: producător, consumator și descompunător.

Producția este încredințată fitoplanctonului , compus din diverse specii de alge mono și multicelulare care, la fel ca toate organismele fotosintetice autotrofe (de exemplu, plantele terestre), sunt capabile să sintetizeze materia organică folosind ca sursă substanțe anorganice dizolvate în apă și radiații. de energie. Pentru această caracteristică, fitoplanctonul se găsește la baza lanțului alimentar în marea majoritate a ecosistemelor acvatice

Rolul consumatorilor este jucat în schimb de zooplancton , inclusiv de protozoare și animale ; organisme heterotrofe care trebuie să se hrănească în mod necesar cu alte organisme pentru a exploata energia stocată în materia organică a prăzilor lor.

Nu în ultimul rând, este nivelul trofic ocupat de bacterioplancton , format din bacteriile care plutesc în coloana de apă, care obțin energie prin descompunerea necromasei și returnează substanțele anorganice în mediul acvatic care vor fi refolosite de fitoplancton. .

Trebuie subliniat că această schemă de subdiviziune nu prezintă limite complet clare. De fapt, unele specii de protiști au capacitatea de a se comporta atât ca producători fotosintetici, cât și ca consumatori heterotrofi, în funcție de circumstanțe ( mixotrofie ).

Distribuție

Planctonul este prezent atât în apele sărate ( mări și oceane ), cât și în mediile de apă dulce , cum ar fi lacurile , mlaștinile și râurile cu curgere foarte lentă.

Concentrația fitoplanctonului depinde strict de intensitatea radiației luminii și de cantitatea de nutrienți prezenți. Biodiversitatea sa este în schimb influențată de salinitate și temperatură . Mișcarea curenților și concentrația zooplanctonului erbivor joacă, de asemenea, un rol important în distribuția acestuia.

Datorită metabolismului său bazat pe fotosinteză , fitoplanctonul este mai concentrat în straturile superficiale în măsura în care razele soarelui pot pătrunde ( zona eufotică ). Cu toate acestea, ned tolerând radiațiile solare excesive, tipice zonelor intertropicale și temperate în sezonul estival , în aceste regiuni organismele fitoplanctonice ating densitatea maximă la câțiva metri sub suprafața mării, unde condițiile sunt mai favorabile dezvoltării lor.

Nefiind condiționat de lumină, zooplanctonul este în schimb prezent în întreaga coloană de apă, de la suprafață până la zonele adânci, iar distribuția verticală depinde în principal de toleranța diferită la temperatură, care scade spre fund, de tipul de hrănire și de nevoi reproductive.

Organismele fitofage se află lângă suprafața unde fitoplanctonul este mai abundent; speciile necrofage sunt mai prezente în regiunea mai puțin luminoasă, unde se hrănesc cu organisme moarte care tind să cadă pe fund.
Multe organisme, care trăiesc în profunzime în timpul zilei, se ridică la suprafață în timpul nopții, provocând o creștere semnificativă a populației acvatice.

Distribuția zooplanctonului depinde și de prezența unei zone de reproducere, care, în timpul sezonului adecvat, odată cu adunarea populației și producerea consecventă de larve și spori, îi va crește concentrația.

Eșantionare și studiu

Același subiect în detaliu: Ecranul plancton .

Planctonul este esențial eșantionat cu rețeaua de plancton cu dimensiunea ochiurilor potrivită pentru reținerea indivizilor celor mai interesante grupuri taxonomice . Pentru organismele care sunt prea mici sau care, în orice caz, nu lovesc de plase comune, se folosește sticla Niskin , o sticlă care poate fi deschisă și închisă de la margine la adâncimea dorită și care colectează un eșantion de apă complet cu plancton. Un alt sistem este eșantionatorul continuu, care este tractat de o barcă și care fixează automat organismele capturate în formalină, notând automat adâncimea și locul de captare.