FYTOPLANKTÓN: VLASTNOSTI, VÝŽIVA, ROZMNOŽOVANIE - BIOLÓGIE - 2025

Fytoplanktónu je skupina pelagickými autotrofních organizmov, ktoré žijú vo vodnom prostredí a nie sú schopné oponovať pôsobenia prúdov. Tieto mikroorganizmy obývajú takmer všetky vodné plochy planéty.

Väčšina z nich je jednobunková a nedokáže prekonať prúdy, takže ich unesú. Nazývajú sa tiež prvovýrobcovia, pretože sú základom trofických sietí vodných prostredí. Nachádzajú sa v celom vodnom stĺpci.

Diverzita fytoplanktónu. Gordon T. Taylor, Univerzita Stony Brook University, prof. Gordon T. Taylor, prostredníctvom Wikimedia Commons.

Ich hustota obyvateľstva v priebehu času kolíše a môže tvoriť veľmi husté dočasné agregáty známe ako kvitnutie, zakalenie alebo kvitnutie. Tieto kvety sú schopné zmeniť fyzikálne a chemické podmienky vodného útvaru, v ktorom sa vyskytujú.

taxonómie

Termín fytoplanktón nemá taxonomickú platnosť. Používa sa na zoskupenie rôznych skupín organizmov, ktoré sú súčasťou planktónu, najmä mikro rias.

Medzi najdôležitejšie taxonomické skupiny fytoplanktónu patria rozsievky (Cromista Kingdom, trieda Bacillariophyceae), ktoré obsahujú viac ako 200 rodov a viac ako 20 000 živých druhov.

Medzi najdôležitejšie skupiny patria aj dinoflageláty (Cromista Kingdom, infraphyllum Dinoflagellata) s viac ako 2400 popísanými druhmi. Ďalšími predstaviteľmi fytoplanktónu sú kokcitofóry a niektoré cyanobaktérie (Kingdom Bacteria, divízia Cyanobacteria).

Všeobecné charakteristiky

Sú to hlavne organizmy Chromského kráľovstva, to znamená, že sú eukaryoty, vo väčšine prípadov predstavujú chloroplasty s chlorofylmi a a c. Sú jednobunkové. Keďže sú mikroskopickými organizmami, ich plávanie je obmedzené a nemôžu prekonať prúdy.

Na fotosyntézu potrebujú slnečnú energiu. Závislosť od slnečného žiarenia ich obmedzuje na život vo photickej zóne (v oblasti, kde slnečné žiarenie zasahuje vodné prostredie).

Hlavnými predstaviteľmi fytoplanktónu sú diatomy, dinoflageláty a kokokolitofóry pod ich všeobecnými charakteristikami:

rozsievky

Diatomová diverzita. Prevzaté a upravené: Wipeter, z Wikimedia Commons.

Jednobunkové organizmy, niekedy koloniálne. Predstavujú zušľachtenú bunku, ktorá je pomerne tvrdou a ozdobenou bunkovou stenou, ktorá sa skladá hlavne z oxidu kremičitého.

Táto vankúšik sa skladá z dvoch samostatných ventilov (epitel a hypotéka) rôznych veľkostí, ktoré spolu vyzerajú ako škatuľka s vekom alebo Petriho miska. Zvyčajne nemajú bičíky. Obývajú takmer všetky vodné plochy a dokonca aj vlhké prostredie.

dinoflagellates

Sú to jednobunkové organizmy, ktoré môžu alebo nemusia tvoriť kolónie. Väčšina z nich je fotosyntetická a obsahuje chlorofyly aac, niektoré sú mixotrofy (ktoré môžu získať potravu prostredníctvom fotosyntézy alebo z iného organizmu) a iné heterotrofy.

Väčšina z nich je morská, ale niektorí žijú v sladkej vode. Väčšina z nich žije voľne, avšak niektoré druhy sú endosymbionty zvierat, ako sú koraly. Predstavujú dva nerovnaké bičíky, ktoré vďaka svojmu usporiadaniu dávajú telu oscilačné pohyby.

coccolithophores

Sú to jednobunkové mikro riasy pokryté štruktúrami uhličitanu vápenatého vo forme šupín alebo platní. Sú to čisto morské organizmy a neobsahujú bičíky.

Ostatné zložky fytoplanktónu

sinice

Sú to prokaryotické organizmy schopné fotosyntézy, pre ktoré predstavujú iba chlorofyl a. Sú gramnegatívne a schopné fixovať dusík a konvertovať ho na amoniak.

Obývajú najmä jazerá a lagúny, vyskytujú sa tiež v oceánoch a vo vlhkom prostredí.

Výkres cyanobaktérie. Prevzaté a upravené z Databázového centra pre biologické vedy (DBCLS).

Výživa

Výživa fytoplanktónu je dosť rozmanitá. Fotosyntéza je však spoločným faktorom všetkých skupín, ktoré tvoria fytoplanktón. Niektoré výživové typy týchto mikroorganizmov sú uvedené nižšie.

autotrofia

Druh stravy, ktorú používajú niektoré organizmy a ktoré sú schopné vytvárať vlastné jedlo. V prípade fytoplanktónu využíva slnečné svetlo na premenu anorganických zlúčenín na použiteľné organické látky. Tento proces používajú takmer všetky organizmy vo fytoplanktóne.

Ďalším autotrofným procesom sú cyanobaktérie, ktoré môžu fixovať dusík a konvertovať ho na amoniak.

heterotrofia

Štýl stravovania, v ktorom organizmy závisia od organických látok, ktoré sa už pripravili na získanie potravy. Príkladmi heterotropie sú vo všeobecnosti dravosť, parazitizmus a býložravé kŕmenie.

Vo fytoplanktóne majú niektoré organizmy tento druh výživy. Napríklad dinoflageláty majú zástupcov, ktorí lovia iné dinoflageláty, diatomy a iné mikroorganizmy.

Mixitrophy

Nepovinný stav niektorých organizmov, ktoré sú schopné získať potravu autotrofným alebo heterotrofným spôsobom. Vo fytoplanktóne niektoré druhy dinoflagelátov kombinujú fotoautotropiu (fotosyntézu) s heterotropiou.

Niektorí výskumníci obmedzujú heterotropiu na fagocytózu iných organizmov. Medzi ďalšie patrí parazitizmus niektorých druhov dinoflagelátov, o ktorých sa predpokladá, že tiež fotosyntetizujú.

rozmnožovanie

Organizmy fytoplanktónu predstavujú veľké množstvo reprodukčných foriem, ktoré sa líšia podľa veľkej rozmanitosti druhov a skupín tejto skupiny. Všeobecne povedané, skupina predstavuje dva typy reprodukcie; nepohlavný a sexuálny:

-Asexual

Druh reprodukcie, pri ktorej potomstvo dedí iba gény od jedného rodiča. Pri tomto type reprodukcie nie sú zahrnuté gaméty. Neexistuje žiadna chromozomálna variácia a je bežná v jednobunkových organizmoch, ako je fytoplanktón. Niektoré typy asexuálnej reprodukcie vo fytoplanktóne sú:

Binárne alebo viacnásobné štiepenie

Tento typ reprodukcie, charakteristický pre archaea a baktérie, spočíva v množení DNA progenitorovou bunkou, po ktorej nasleduje proces nazývaný cytokinéza, čo nie je nič iné ako rozdelenie cytoplazmy.

Toto delenie vedie k vzniku dvoch (binárne štiepenie) alebo viac (viacnásobné štiepenie) dcérskych buniek. Modrozelené riasy (cyanobaktérie), dinoflageláty a rozsievky sa reprodukujú týmto typom mechanizmu.

reprodukcie púčiky

Spomedzi fytoplanktónových organizmov sa cyanobaktérie môžu množiť pučaním. V tomto procese sa vyrába malý jednotlivec veľmi podobný dospelému.

K tomu dochádza produkciou púčikov alebo drahokamov, ktoré vyrastajú od dospelých a rastú na nich, dokonca živia výživné látky rodiča. Keď jednotlivec (drahokam) dosiahne určitú veľkosť, odpojí sa od rodiča a stane sa nezávislým.

-Sexual

Sexuálna reprodukcia spočíva v získaní potomka z kombinovaného genetického materiálu dvoch pohlavných buniek alebo gamét. Tieto gaméty môžu pochádzať od rovnakého rodiča alebo od rôznych rodičov.

Tento proces zahŕňa meiotické bunkové delenie, v ktorom diploidná bunka podlieha redukčnému deleniu, čo vedie k bunkám s polovičnou genetickou záťažou progenitorovej bunky (obvykle štyri bunky).

Niekoľko druhov fytoplanktónu sa v konkrétnych prípadoch podrobuje sexuálnej reprodukcii. Napríklad dinoflageláty, ktoré sú vystavené určitému tlaku prostredia (ak podmienky nie sú nevyhnutne nepriaznivé), vykazujú určitý druh sexuálnej reprodukcie.

V tejto reprodukcii sa vytvára zygota vďaka fúzii dvoch jedincov, ktorí fungujú ako gaméty. Neskôr zygota prejde meiotickým delením a dá vznik haploidným bunkám.

Ďalším príkladom sexuálnej reprodukcie vo fytoplanktóne je diatom. V týchto, po procese mitózy (asexuálna reprodukcia), jedna z dvoch dcérskych buniek končí menšia ako progenitorová bunka.

Keď sa proces mitózy opakuje, klesá veľkosť dcérskych buniek progresívne, až kým nedosiahne prirodzené udržateľné minimum. Po dosiahnutí tohto minima sa začne proces sexuálnej reprodukcie, aby sa obnovila normálna veľkosť buniek v populácii.

Gephyrocapsa oceanica, Cocolithophore. Prevzaté a upravené: Fotografie NEON ja, farebný Richard Bartz z Wikimedia Commons.

dôležitosť

Hlavný význam fytoplanktónu je ekologický. Jeho funkcia v ekosystémoch je nevyhnutná na udržanie životných a trofických vzťahov.

Transformácia svetelnej energie, oxidu uhličitého a anorganických výživných látok na organické zlúčeniny a kyslík značne udrží život nielen vo vodnom prostredí, ale aj na planéte.

Tieto organizmy spolu predstavujú asi 80% organických látok na planéte. Táto organická hmota je potravou obrovskej rozmanitosti rýb a bezstavovcov.

Ďalej fytoplanktón produkuje viac ako polovicu kyslíka planéty. Tieto organizmy sú navyše dôležitou súčasťou uhlíkového cyklu.

Priemyselný význam

V akvakultúre sa používa veľa druhov mikrorias na kŕmenie raných štádií (lariev) rýb a kreviet v kultivovaných podmienkach.

Existuje potenciálne využitie rias ako biopaliva. Používajú sa aj v prírodnej medicíne, v kozmetike, ako biofertilizátory a na mnoho ďalších použití.

Klinický význam

Existuje jav, ktorý charakterizuje fytoplanktón a je to fytoplanktónový kvet. Vyskytujú sa, keď je dostupnosť živín na určitom mieste veľmi vysoká a tieto mikroorganizmy sa používajú prostredníctvom zrýchleného množenia buniek.

Tieto udalosti sa môžu vyskytnúť pri pobreží (oceánografický jav, pri ktorom vody dna pôsobením vetra a prúdov dosahujú povrch), alebo pri špecifických udalostiach so zvýšením obsahu živín.

Nadchádzajúce udalosti veľmi prospievajú lovu rýb a iných organizmov, ale nie všetky kvety fytlantov sú produktívne pre životné prostredie a jeho obyvateľov.

Niektoré druhy fytoplanktónu, najmä dinoflageláty, produkujú toxíny a ich kvety, tiež nazývané červené prílivy, spôsobujú obrovské úhyny rýb, mäkkýšov a kôrovcov, dokonca aj ľuďom, ak konzumujú kontaminované organizmy.

Ďalšou skupinou fytoplanktónových organizmov, ktoré spôsobujú masívnu úmrtnosť, sú baktérie, ktoré rozkladajú mŕtvy planktón, keď je ich populácia veľmi vysoká. Tieto spotrebúvajú kyslík z prostredia a vytvárajú anoxické zóny alebo mŕtve zóny, ako sa tiež nazýva.

Referencie

1. 1. Čo sú fytoplanktón? POT. Obnovené z earthobservatory.nasa.gov.
   2. W. Gregg (2003). Primárna produkcia oceánu a podnebie: globálne dekadálne zmeny. Geofyzikálny výskumný list.
   3. Čo je fytoplanktón? National Ocean Service (NOAA). Získané z oceanservice.noaa.gov.
   4. Fytoplanktónu. Encyklopédia Britannica. Obnovené zo stránky britannica.com.
   5. Fytoplanktónové rozsievky, dinoflageláty, modré zelené riasy. Obnovené z edc.uri.edu.
   6. Fytoplanktónu. Oceánografická inštitúcia Woods Hole. Získané z whoi.edu.
   7. Fytoplanktónu. Wikipedia. Obnovené zo stránky es.wikipedia.org.
   8. Redakčná rada WoRMS (2019). Svetový register morských druhov. Získané z marinespecies.org.
   9. rozsievky Wikipedia. Obnovené zo stránky es.wikipedia.org.
   10. sinice Ecured. Získané z ecured.cu.
   11. Obrnenky. Wikipedia. Obnovené zo stránky es.wikipedia.org.