Ano ang phytoplankton? Karamihan sa mga phytoplankton ay masyadong maliit upang makita ng mata. Gayunpaman, sa sapat na dami, ang ilang mga species ay makikita bilang may kulay na mga spot sa ibabaw ng tubig, dahil sa nilalaman ng chlorophyll sa loob ng kanilang mga cell at mga auxiliary pigment tulad ng phycobiliproteins o xanthophylls.
Ano ang phytoplankton
Ang Phytoplankton ay mga photosynthetic microscopic biotic na organismo na naninirahan sa itaas na layer ng tubig ng halos lahat ng karagatan at lawa sa Earth. Sila ang mga tagalikha ng mga organikong compound mula sa carbon dioxide na natunaw sa tubig - iyon ay, ang mga nagpasimula ng prosesong nagpapanatili ng aquatic food web.
Photosynthesis
Ang Phytoplankton ay nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng photosynthesis at samakatuwid ay dapat manirahan sa isang maliwanag na layer sa ibabaw (tinatawag na euphotic zone) ng isang karagatan, dagat, lawa o iba pang anyong tubig. Ang Phytoplankton ay bumubuo sa halos kalahati ng lahataktibidad ng photosynthetic sa lupa. Ang pinagsama-samang pag-aayos ng enerhiya sa mga carbon compound (pangunahing produksyon) ay ang batayan para sa karamihan ng karagatan at maraming freshwater food chain (ang chemosynthesis ay isang kapansin-pansing exception).
Mga Natatanging Species
Bagama't halos lahat ng species ng phytoplankton ay pambihirang photoautotrophs, may ilan na mitotrophs. Ang mga ito ay karaniwang hindi may pigmented na species na talagang heterotrophic (ang huli ay madalas na itinuturing na zooplankton). Ang pinakakilala ay ang dinoflagellar genera gaya ng Noctiluca at Dinophysis, na kumukuha ng organikong carbon sa pamamagitan ng paglunok ng iba pang mga organismo o detrital na materyal.
Kahulugan
Ang Phytoplankton ay sumisipsip ng enerhiya mula sa araw at mga sustansya mula sa tubig upang makagawa ng kanilang sariling pagkain. Sa panahon ng photosynthesis, ang molecular oxygen (O2) ay inilabas sa tubig. Tinatayang 50% o 85% ng oxygen sa mundo ay nagmumula sa photosynthesis ng phytoplankton. Ang natitira ay ginawa ng photosynthesis ng mga halaman sa lupa. Upang maunawaan kung ano ang phytoplankton, kailangan mong magkaroon ng kamalayan sa malaking kahalagahan nito para sa kalikasan.
Kaugnayan sa mga mineral
Ang Phytoplankton ay kritikal na umaasa sa mga mineral. Ang mga ito ay pangunahing mga macronutrients tulad ng nitrate, phosphate o silicic acid, ang pagkakaroon nito ay tinutukoy ng balanse sa pagitan ng tinatawag na biological pump at ang pagtaas ng malalim, masustansyang tubig. Gayunpaman, sa malalaking lugarSa mga karagatan tulad ng Southern Ocean, ang phytoplankton ay nalilimitahan din ng kakulangan ng micronutrient iron. Ito ang nagbunsod sa ilang mga siyentipiko na itaguyod ang pagpapabunga ng bakal bilang isang paraan ng pagpigil sa akumulasyon ng carbon dioxide (CO2) na gawa ng tao sa atmospera.
Nag-eksperimento ang mga siyentipiko sa pagdaragdag ng bakal (karaniwan ay sa anyo ng mga asin gaya ng ferrous sulfate) sa tubig upang hikayatin ang paglaki ng phytoplankton at alisin ang atmospheric CO2 sa karagatan. Gayunpaman, ang mga pagtatalo sa pamamahala ng ecosystem at kahusayan sa pagpapabunga ng bakal ay nagpabagal sa mga naturang eksperimento.
Variety
Ang terminong "phytoplankton" ay sumasaklaw sa lahat ng photoautotrophic microorganism sa aquatic food chain. Gayunpaman, hindi tulad ng mga terrestrial na komunidad kung saan ang karamihan sa mga autotroph ay mga halaman, ang phytoplankton ay isang magkakaibang grupo kabilang ang mga protozoan eukaryotes tulad ng eubacterial at archaebacterial prokaryotes. Mayroong humigit-kumulang 5,000 kilalang species ng marine phytoplankton. Kung paano umunlad ang pagkakaiba-iba na ito sa kabila ng limitadong mapagkukunan ng pagkain ay hindi pa malinaw.
Ang pinakamahahalagang grupo ng phytoplankton ay kinabibilangan ng mga diatom, cyanobacteria at dinoflagellate, bagama't marami pang ibang grupo ng algae ang kinakatawan sa lubhang magkakaibang grupong ito. Ang isang grupo, ang coccolithophorids, ay may pananagutan (sa bahagi) para sa pagpapalabas ng malalaking halaga ng dimethyl sulfide (DMS) sa atmospera. Ang DMS ay nag-oxidize upang bumuo ng sulfate, na sa mga lugar na mababa ang konsentrasyon ng mga particle ng aerosol ay maaarimag-ambag sa paglitaw ng mga espesyal na lugar ng air condensation, na higit sa lahat ay humahantong sa pagtaas ng cloudiness at fog sa ibabaw ng tubig. Ang property na ito ay katangian din ng lake phytoplankton.
Lahat ng uri ng phytoplankton ay nagpapanatili ng iba't ibang antas ng trophic (i.e. pagkain) sa iba't ibang ecosystem. Sa oligotrophic na mga rehiyong karagatan tulad ng Sargasso Sea o South Pacific Ocean, ang pinakakaraniwang phytoplankton ay maliit, single-celled species na tinatawag na picoplankton at nanoplankton (tinatawag ding picoflagellates at nanoflagellate). Ang phytoplankton ay pangunahing nauunawaan bilang cyanobacteria (Prochlorococcus, Synechococcus) at picoeukaryotes tulad ng Micromonas. Sa mas produktibong ecosystem, malalaking dinoflagellate ang batayan ng phytoplankton biomass.
Impluwensiya sa kemikal na komposisyon ng tubig
Sa unang bahagi ng ikadalawampu siglo, natagpuan ni Alfred C. Redfield ang pagkakatulad sa pagitan ng elemental na komposisyon ng phytoplankton at ng mga pangunahing natunaw na nutrients sa malalim na karagatan. Iminungkahi ni Redfield na ang ratio ng carbon sa nitrogen sa phosphorus (106:16:1) sa karagatan ay kinokontrol ng mga pangangailangan ng phytoplankton, dahil ang phytoplankton ay naglalabas ng nitrogen at phosphorus habang nagremineralize ang mga ito. Ang tinatawag na "Redfield ratio" na ito sa paglalarawan ng stoichiometry ng phytoplankton at seawater ay naging isang pangunahing prinsipyo para sa pag-unawa sa ebolusyon ng marine ecology, biogeochemistry, at kung ano ang phytoplankton. Gayunpaman, ang Redfield coefficient ay hindi isang unibersal na halaga at maaaring mag-iba dahil sa mga pagbabago sa komposisyon ng mga exogenous nutrients at microbes.sa karagatan. Ang paggawa ng phytoplankton, tulad ng dapat na maunawaan ng mambabasa, ay nakakaapekto hindi lamang sa antas ng oxygen, kundi pati na rin sa kemikal na komposisyon ng tubig sa karagatan.
Biological features
Ang dinamikong stoichiometry na likas sa unicellular algae ay sumasalamin sa kanilang kakayahang mag-imbak ng mga nutrients sa isang panloob na reservoir at baguhin ang komposisyon ng osmolite. Ang iba't ibang bahagi ng cellular ay may sariling natatanging stoichiometric na katangian, halimbawa, ang mga mapagkukunan (light o nutrient) na mga kagamitan sa pangangalap ng data tulad ng mga protina at chlorophyll ay naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng nitrogen ngunit mababang nilalaman ng phosphorus. Samantala, ang mga mekanismo ng paglago ng genetic tulad ng ribosomal RNA ay naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng nitrogen at phosphorus (N at P, ayon sa pagkakabanggit). Ang phytoplankton-zooplankton food chain, sa kabila ng pagkakaiba ng dalawang uri ng nilalang na ito, ang batayan ng ekolohiya ng mga espasyo ng tubig sa buong planeta.
Mga siklo ng buhay
Batay sa pamamahagi ng mga mapagkukunan, ang phytoplankton ay inuri sa tatlong yugto ng buhay: kaligtasan ng buhay, pamumulaklak, at pagsasama-sama. Ang nabubuhay na phytoplankton ay may mataas na N:P (nitrogen at phosphorus) ratio (> 30) at naglalaman ng maraming mekanismo sa pangangalap ng mapagkukunan upang mapanatili ang paglaki kapag kakaunti ang mga mapagkukunan. Ang namumulaklak na phytoplankton ay may mababang N:P ratio (<10) at inangkop sa exponential growth. Ang pinagsama-samang phytoplankton ay may katulad na N: P sa Redfield ratio at naglalaman ng medyo pantay na ratio ng paglaki at mga mekanismo ng akumulasyon ng mapagkukunan.
Kasalukuyan at hinaharap
Nalaman ng isang pag-aaral na inilathala sa Nature noong 2010 na ang marine phytoplankton ay bumagsak nang malaki sa mga karagatan sa mundo sa nakalipas na siglo. Ang mga konsentrasyon ng phytoplankton sa mga tubig sa ibabaw ay tinatayang bumaba ng humigit-kumulang 40% mula noong 1950 sa bilis na humigit-kumulang 1% bawat taon, posibleng bilang tugon sa pag-init ng karagatan. Ang pag-aaral ay nagdulot ng kontrobersya sa mga siyentipiko at humantong sa mainit na mga debate. Sa isang kasunod na pag-aaral noong 2014, gumamit ang mga may-akda ng malaking database ng mga sukat at binago ang kanilang mga pamamaraan ng pagsusuri upang matugunan ang ilang nai-publish na mga kritisismo, ngunit nauwi sa mga nakakagambalang konklusyon: Mabilis na bumababa ang mga bilang ng phytoplankton algae.
