Fitoplankton nedir? Çoğu fitoplankton çıplak gözle görülemeyecek kadar küçüktür. Bununla birlikte, yeterince yüksek miktarlarda, bazı türler, hücrelerinin içindeki klorofil içeriği ve fikobiliproteinler veya ksantofiller gibi yardımcı pigmentler nedeniyle su yüzeyinde renkli lekeler olarak görülebilir.
Fitoplankton nedir
Fitoplankton, Dünyadaki hemen hemen tüm okyanusların ve göllerin üst su katmanında yaşayan fotosentetik mikroskobik biyotik organizmalardır. Onlar suda çözünen karbondioksitten organik bileşiklerin yaratıcılarıdır - yani sudaki besin ağını koruyan sürecin başlatıcılarıdır.
Fotosentez
Fitoplankton, fotosentez yoluyla enerji elde eder ve bu nedenle bir okyanus, deniz, göl veya başka bir su kütlesinin iyi aydınlatılmış bir yüzey tabakasında (öfotik bölge olarak adlandırılır) yaşamalıdır. Fitoplankton, bunların yaklaşık yarısını oluşturur. Yeryüzündeki fotosentetik aktivite. Enerjinin karbon bileşiklerinde kümülatif olarak sabitlenmesi (birincil üretim), okyanus ve birçok tatlı su besin zincirinin büyük çoğunluğunun temelidir (kemosentez dikkate değer bir istisnadır).
Benzersiz Türler
Hemen hemen tüm fitoplankton türleri istisnai fotoototroflar olsa da, mitotrof olanlar da vardır. Bunlar genellikle aslında heterotrofik olan pigmentsiz türlerdir (ikincisi genellikle zooplankton olarak kabul edilir). En iyi bilinenler, diğer organizmaları veya kırıntılı materyali yutarak organik karbon elde eden Noctiluca ve Dinophysis gibi dinoflagellar cinslerdir.
Anlam
Fitoplankton kendi besinlerini üretmek için güneşten gelen enerjiyi ve sudaki besinleri emer. Fotosentez sırasında suya moleküler oksijen (O2) salınır. Dünyadaki oksijenin yaklaşık %50 veya %85'inin fitoplanktonların fotosentezinden geldiği tahmin edilmektedir. Geri kalanı ise kara bitkileri tarafından fotosentez ile üretilir. Fitoplanktonun ne olduğunu anlamak için doğa için büyük öneminin farkında olmanız gerekir.
Minerallerle ilişki
Fitoplankton kritik olarak minerallere bağımlıdır. Bunlar temel olarak nitrat, fosfat veya silisik asit gibi makrobesinlerdir ve mevcudiyeti biyolojik pompa denilen şey ile derin, besin açısından zengin suların yükselmesi arasındaki denge ile belirlenir. Ancak geniş alanlardaGüney Okyanusu gibi okyanuslarda, fitoplankton da mikro besin demir eksikliği ile sınırlıdır. Bu, bazı bilim adamlarının atmosferde insan tarafından üretilen karbondioksit (CO2) birikimine karşı koymanın bir yolu olarak demirin gübrelenmesini savunmasına yol açtı.
Bilim adamları, fitoplankton büyümesini teşvik etmek ve atmosferik CO2'yi okyanusa çıkarmak için suya demir (genellikle demir sülfat gibi tuzlar şeklinde) eklemeyi deniyorlar. Ancak ekosistem yönetimi ve demir gübreleme verimliliği konusundaki anlaşmazlıklar bu tür deneyleri yavaşlattı.
Çeşitlilik
"Fitoplankton" terimi, suda yaşayan besin zincirlerindeki tüm fotoototrofik mikroorganizmaları kapsar. Bununla birlikte, çoğu ototrofun bitki olduğu karasal toplulukların aksine, fitoplankton, öbakteriyel ve arkebakteriyel prokaryotlar gibi protozoan ökaryotları içeren çeşitli bir gruptur. Bilinen yaklaşık 5.000 deniz fitoplanktonu türü vardır. Sınırlı gıda kaynaklarına rağmen bu çeşitliliğin nasıl geliştiği henüz belli değil.
Fitoplanktonun en önemli grupları arasında diatomlar, siyanobakteriler ve dinoflagellatlar bulunur, ancak diğer birçok alg grubu bu oldukça çeşitli grupta temsil edilir. Bir grup, kokolitoforitler, önemli miktarlarda dimetil sülfürün (DMS) atmosfere salınmasından (kısmen) sorumludur. DMS, düşük konsantrasyonda aerosol parçacıklarının bulunduğu alanlarda sülfat oluşturacak şekilde oksitlenir.esas olarak su üzerinde bulutluluk ve sis artışına yol açan özel hava yoğuşması alanlarının ortaya çıkmasına katkıda bulunur. Bu özellik aynı zamanda göl fitoplanktonunun da özelliğidir.
Tüm fitoplankton türleri, farklı ekosistemlerde farklı trofik (yani yiyecek) seviyelerini korur. Sargasso Denizi veya Güney Pasifik Okyanusu gibi oligotrofik okyanus bölgelerinde, en yaygın fitoplankton, pikoplankton ve nanoplankton (pikoflagellatlar ve nanoflagellatlar olarak da adlandırılır) adı verilen küçük, tek hücreli türlerdir. Fitoplankton esas olarak siyanobakteriler (Prochlorococcus, Synechococcus) ve Micromonas gibi pikoökaryotlar olarak anlaşılır. Daha üretken ekosistemlerde, büyük dinoflagellatlar fitoplankton biyokütlesinin temelidir.
Suyun kimyasal bileşimine etkisi
Yirminci yüzyılın başlarında, Alfred C. Redfield, fitoplanktonun temel bileşimi ile derin okyanustaki başlıca çözünmüş besinler arasında benzerlikler buldu. Redfield, okyanustaki karbonun nitrojene ve fosfora oranının (106:16:1) fitoplanktonun talepleri tarafından kontrol edildiğini, çünkü fitoplanktonlar yeniden mineralleşirken nitrojen ve fosfor saldıklarını öne sürdü. Fitoplankton ve deniz suyunun stokiyometrisini tanımlayan bu sözde "Redfield oranı", deniz ekolojisinin, biyojeokimyanın evrimini ve fitoplanktonun ne olduğunu anlamak için temel bir ilke haline geldi. Ancak Redfield katsayısı evrensel bir değer değildir ve eksojen besinlerin ve mikropların bileşimindeki değişikliklerden dolayı farklılık gösterebilir.okyanusta. Fitoplankton üretimi, okuyucunun zaten anlaması gerektiği gibi, sadece oksijen seviyesini değil, aynı zamanda okyanus suyunun kimyasal bileşimini de etkiler.
Biyolojik özellikler
Tek hücreli alglerde bulunan dinamik stokiyometri, besin maddelerini dahili bir rezervuarda depolama ve ozmolitin bileşimini değiştirme yeteneklerini yansıtır. Farklı hücresel bileşenlerin kendi benzersiz stokiyometrik özellikleri vardır; örneğin, proteinler ve klorofil gibi kaynak (ışık veya besin) veri toplama cihazları, yüksek konsantrasyonda nitrojen, ancak düşük fosfor içeriği içerir. Bu arada, ribozomal RNA gibi genetik büyüme mekanizmaları, yüksek konsantrasyonlarda nitrojen ve fosfor içerir (sırasıyla N ve P). Fitoplankton-zooplankton besin zinciri, bu iki canlı türü arasındaki farka rağmen, gezegendeki su alanlarının ekolojisinin temelidir.
Yaşam döngüleri
Kaynakların dağılımına göre, fitoplankton üç yaşam aşamasına ayrılır: hayatta kalma, çiçeklenme ve konsolidasyon. Hayatta kalan fitoplankton, yüksek bir N:P (azot ve fosfor) oranına (> 30) sahiptir ve kaynaklar kıt olduğunda büyümeyi sürdürmek için birçok kaynak toplama mekanizması içerir. Çiçek açan fitoplanktonlar düşük bir N:P oranına (<10) sahiptir ve üstel büyümeye adapte edilmiştir. Konsolide fitoplanktonlar benzer bir N: P / Redfield oranına sahiptir ve nispeten eşit bir büyüme ve kaynak biriktirme mekanizmaları içerir.
Bugün ve gelecek
2010 yılında Nature'da yayınlanan bir araştırma, deniz fitoplanktonunun geçtiğimiz yüzyılda dünya okyanuslarında önemli ölçüde azaldığını ortaya koydu. Yüzey sularındaki fitoplankton konsantrasyonlarının, muhtemelen okyanus ısınmasına tepki olarak, 1950'den beri yılda yaklaşık %1 oranında yaklaşık %40 oranında azaldığı tahmin edilmektedir. Çalışma bilim adamları arasında tartışmalara yol açtı ve hararetli tartışmalara yol açtı. Müteakip bir 2014 çalışmasında, yazarlar geniş bir ölçüm veri tabanı kullandılar ve yayınlanmış birkaç eleştiriyi ele almak için analiz yöntemlerini revize ettiler, ancak benzer şekilde rahatsız edici sonuçlara vardılar: Fitoplankton alg sayıları hızla düşüyor.
