FYTOPLANKTON: VLASTNOSTI, VÝŽIVA, REPRODUKCE - BIOLOGIE - 2025

Fytoplanktonu je skupina pelagických autotrofních organismů, které žijí ve vodním prostředí a nejsou schopny oponovat působení proudů. Tyto mikroorganismy obývají téměř všechna vodní těla na planetě.

Většina z nich je jednobuněčná a nedokáže překonat proudy, takže je jimi odnášejí. Nazývají se také primární výrobci, protože jsou základem trofických sítí vodních prostředí. Nacházejí se v celém vodním sloupci.

Diverzita fytoplanktonu. Gordon T. Taylor, Stony Brook University, prostřednictvím Wikimedia Commons.

Jejich hustota populace v průběhu času kolísá a může tvořit velmi husté dočasné agregáty známé jako kvet, zakalené nebo kvetoucí. Tyto květy jsou schopné změnit fyzikální a chemické podmínky vodního útvaru, kde se vyskytují.

Taxonomie

Termín fytoplankton nemá taxonomickou platnost. Používá se k seskupení různých skupin organismů, které jsou součástí planktonu, zejména mikrořas.

Mezi nejdůležitější taxonomické skupiny fytoplanktonu patří rozsivky (třída Cromista, třída Bacillariophyceae), které obsahují více než 200 rodů a více než 20 tisíc živých druhů.

Mezi nejdůležitější skupiny patří také dinoflageláty (Cromista Kingdom, Dinoflagellata infraphyllum) s více než 2400 popsanými druhy. Dalšími představiteli fytoplanktonu jsou kokokolitofóry a některé sinice (Kingdom Bacteria, divize Cyanobacteria).

Obecné vlastnosti

Jsou to hlavně organismy Chromského království, tj. Jsou to eukaryoty, ve většině případů představují chloroplasty s chlorofyly aac. Jsou jednobuněčné. Protože jsou mikroskopickými organismy, jejich plavání je omezené a nemohou překonat proudy.

Pro fotosyntézu vyžadují sluneční energii. Jejich závislost na slunečním světle je omezuje k tomu, aby žili ve photické zóně (oblasti, kde sluneční světlo dosáhne vodního prostředí).

Hlavními představiteli fytoplanktonu jsou diatomy, dinoflageláty a kokokolitofóry pod jejich obecnými charakteristikami:

Diatomy

Diverzita diatomu. Převzato a upraveno z: Wipeter, z Wikimedia Commons.

Jednobuněčné organismy, někdy koloniální. Představují srst, což je poměrně tvrdá a ozdobená buněčná zeď, tvořená převážně z oxidu křemičitého.

Tato víla je složena ze dvou samostatných ventilů (epitel a hypotéka) různých velikostí, které společně vypadají jako krabička s víkem nebo Petriho miska. Obvykle nemají bičíky. Obývají téměř všechny vodní útvary a dokonce i vlhké prostředí.

Dinoflageláty

Jsou to jednobuněčné organismy, které mohou nebo nemusí tvořit kolonie. Většina z nich je fotosyntetická a obsahuje chlorofyly a a c, některé jsou mixotrofy (které mohou získat jídlo prostřednictvím fotosyntézy nebo z jiného organismu) a jiné heterotrofy.

Většina z nich je mořská, ale někteří žijí ve sladké vodě. Většina z nich žije volně, nicméně některé druhy jsou endosymbionty zvířat, jako jsou korály. Představují dva nerovné bičíky, které díky svému uspořádání dávají tělu oscilační pohyby.

Coccolithophores

Jsou to jednobuněčné mikrořasy pokryté strukturami uhličitanu vápenatého ve formě šupin nebo desek. Jsou to čistě mořské organismy a nepředstavují bičíky.

Ostatní složky fytoplanktonu

Cyanobacteria

Jsou to prokaryotické organismy, schopné fotosyntézy, pro které představují pouze chlorofyl a. Jsou gramnegativní a jsou schopni fixovat dusík a přeměnit jej na amoniak.

Obývají převážně jezera a laguny, jsou také časté v oceánech a ve vlhkém prostředí.

Kresba cyanobakterií. Převzato a upraveno z Database Center for Life Science (DBCLS).

Výživa

Výživa fytoplanktonu je velmi pestrá. Fotosyntéza je však běžným faktorem všech skupin, které tvoří fytoplankton. Některé nutriční typy těchto mikroorganismů jsou uvedeny níže.

Autotropie

Druh stravy, kterou některé organismy obsahují a které jsou schopné vytvářet vlastní jídlo. V případě fytoplanktonu používá sluneční světlo k přeměně anorganických sloučenin na použitelnou organickou hmotu. Tento proces používají téměř všechny organismy ve fytoplanktonu.

Dalším autotrofním procesem je proces sinic, který může fixovat dusík a přeměnit jej na amoniak.

Heterotropie

Styl stravování, ve kterém jsou organismy závislé na organických látkách již vyrobených k získání potravy. Příklady heterotropie obecně jsou predace, parazitismus a býložravé krmení.

Ve fytoplanktonu mají některé organismy tento druh výživy. Dinoflageláty mají například zástupce, kteří loví jiné dinoflageláty, diatomy a další mikroorganismy.

Mixitrofie

Nepovinný stav některých organismů, které jsou schopné získat potravu autotrofním nebo heterotrofním způsobem. Ve fytoplanktonu některé druhy dinoflagelátů kombinují fotoautotropii (fotosyntézu) s heterotropií.

Někteří vědci omezují heterotropii na fagocytózu jiných organismů. Jiné také zahrnují parazitismus některými druhy dinoflagelátů, o kterých se předpokládá, že také fotosyntetizují.

Reprodukce

Organismy fytoplanktonu představují velké množství reprodukčních forem, které se liší podle velké rozmanitosti druhů a skupin této skupiny. Obecně řečeno, skupina představuje dva typy reprodukce; asexuální a sexuální:

-Nepohlavní

Druh reprodukce, ve které potomci zdědí pouze geny od jednoho rodiče. V tomto typu reprodukce nejsou gamety zapojeny. Neexistuje žádná chromozomální variace a je běžná u jednobuněčných organismů, jako je fytoplankton. Některé typy asexuální reprodukce ve fytoplanktonu jsou:

Binární nebo vícenásobné štěpení

Tento typ reprodukce, charakteristický pro archaea a bakterie, spočívá v multiplikaci DNA progenitorovou buňkou, po níž následuje proces zvaný cytokineze, což není nic jiného než dělení cytoplazmy.

Toto dělení vede ke vzniku dvou (binární štěpení) nebo více (vícenásobné štěpení) dceřiných buněk. Modrozelené řasy (cyanobakterie), dinoflageláty a rozsivky se reprodukují tímto typem mechanismu.

Reprodukce pupeny

Mezi organismy fytoplanktonu se mohou sinice množit. V tomto procesu se vytvoří malý jedinec velmi podobný dospělému.

K tomu dochází prostřednictvím produkce pupenu nebo drahokamu, který vylíhne z dospělého a roste na něm, dokonce se živí živinami rodičů. Když jednotlivec (drahokam) dosáhne určité velikosti, odpojí se od rodiče a stane se nezávislým.

-Sexuální

Sexuální reprodukce spočívá v získání potomka z kombinovaného genetického materiálu dvou pohlavních buněk nebo gamet. Tyto gamety mohou pocházet od stejného rodiče nebo od různých rodičů.

Tento proces zahrnuje meiotické buněčné dělení, ve kterém diploidní buňka podléhá reduktivnímu dělení, což vede ke vzniku buněk s poloviční genetickou zátěží progenitorové buňky (obvykle čtyři buňky).

U některých druhů fytoplanktonu se ve zcela konkrétních případech provádí sexuální reprodukce. Například dinoflageláty pod určitým tlakem prostředí (kde podmínky nejsou nutně nepříznivé) vykazují určitý druh sexuální reprodukce.

V této reprodukci se vytvoří zygota díky spojení dvou jedinců, kteří fungují jako gamety. Později zygota podstoupí meiotické dělení a dá vznik haploidním buňkám.

Dalším příkladem sexuální reprodukce ve fytoplanktonu je křemelina. V těchto, po procesu mitózy (asexuální reprodukce), jedna ze dvou dceřiných buněk skončí být menší než progenitorová buňka.

Jak se proces mitózy opakuje, zmenší se velikost dceřiných buněk, dokud nedosáhne přirozeného udržitelného minima. Jakmile je tohoto minima dosaženo, začíná proces pohlavní reprodukce, aby se obnovila normální velikost buněk v populaci.

Gephyrocapsa oceanica, Cocolithophore. Převzato a upraveno: Fotografie NEON ja, barevný Richard Bartz, z Wikimedia Commons.

Důležitost

Hlavní význam fytoplanktonu je ekologický. Jeho funkce v ekosystémech je životně důležitá pro udržení životních a trofických vztahů.

Transformace světelné energie, oxidu uhličitého a anorganických živin na organické sloučeniny a kyslík značně podporuje život nejen ve vodním prostředí, ale také na planetě.

Tyto organismy dohromady představují asi 80% organické hmoty na planetě. Tato organická hmota je potravou ohromné ​​rozmanitosti ryb a bezobratlých.

Kromě toho fytoplankton produkuje více než polovinu kyslíku planety. Tyto organismy jsou navíc důležitou součástí uhlíkového cyklu.

Průmyslový význam

Mnoho druhů mikrořas se používá v akvakultuře ke krmení raných stádií (larvy) ryb a krevet v kultivovaných podmínkách.

Existuje potenciální využití mikrořas jako biopaliva. Používají se také v přírodní medicíně, v kosmetologii, jako biofertilizéry a mnoho dalších použití.

Klinický význam

Existuje fenomén, který charakterizuje fytoplankton a je to fytoplanktónový květ. K tomu dochází, když je dostupnost živin na určitém místě velmi vysoká a tyto mikroorganismy jsou využívány zrychleným množením buněk.

K těmto událostem může dojít pobřežním upwellingem (oceánografickým jevem, kdy vody dna působením větru a proudů dosáhnou povrchu), nebo specifickými událostmi se zvýšením živin.

Události v nadmořské výšce značně prospívají lovu ryb a jiných organismů, ale ne všechny květy rostlinných rostlin jsou produktivní pro životní prostředí a jeho obyvatele.

Některé druhy fytoplanktonu, zejména dinoflageláty, produkují toxiny a jejich květy, také nazývané červené přílivy, způsobují masivní úmrtnost ryb, měkkýšů a korýšů, dokonce i lidem, pokud konzumují kontaminované organismy.

Další skupinou organismů fytoplanktonu, které způsobují masivní úmrtnost, jsou bakterie, které rozkládají mrtvý planktón, když je jejich populace velmi vysoká. Tito konzumují kyslík z prostředí a vytvářejí anoxické zóny nebo mrtvé zóny, jak se také nazývají.

Reference

1. 1. Co je Phytoplankton? HRNEC. Obnoveno z earthobservatory.nasa.gov.
   2. W. Gregg (2003). Oceánská primární produkce a klima: Globální dekadální změny. Geofyzikální výzkumné dopisy.
   3. Co je fytoplankton? Národní oceánská služba (NOAA). Obnoveno z oceanservice.noaa.gov.
   4. Phytoplankton. Encyklopedie Britannica. Obnoveno z britannica.com.
   5. Fytoplanktonové diatomy, dinoflageláty, modrá zelená řasa. Obnoveno z edc.uri.edu.
   6. Phytoplankton. Oceánografická instituce Woods Hole. Obnoveno z whoi.edu.
   7. Phytoplankton. Wikipedia. Obnoveno z es.wikipedia.org.
   8. Redakční rada WoRMS (2019). Světový registr mořských druhů. Obnoveno z marinespecies.org.
   9. Diatom Wikipedia. Obnoveno z es.wikipedia.org.
   10. Cyanobacteria EcuRed. Obnoveno z ecured.cu.
   11. Dinoflagellata. Wikipedia. Obnoveno z es.wikipedia.org.