Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.2: Продюсери

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    36660

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Хоча фітопланктон має мікроскопічні розміри порівняно з морськими рослинами та макроводоростями, такими як морські водорості та морські трави, на них припадає найбільша кількість фотосинтезу в океанах; близько 95% всієї морської первинної продуктивності. Більша частина продукції фітопланктоном походить від трьох груп: діатомових водоростей, динофлагелатів та кокколітофорів.

    Діатомові водорості - це одноклітинні водорості, що складаються з клітинного матеріалу всередині оболонки, або тесту, виготовленого з кремнезему, компонента скла. Діатомові водорості відносно великі, досягають приблизно 1 мм в діаметрі, і бувають різних форм, від круглих дисків до витягнутих або трикутних форм (рис.\(\PageIndex{1}\)). У деяких видів діатомових водоростей окремі клітини з'єднуються між собою в багатоклітинні ланцюги. Діатомові водорості є дуже ефективними виробниками, з до 55% поглиненої енергії сонячного світла включені в утворення вуглеводів; це одна з найвищих відомих ефективності фотосинтезу. Діатомові водорості найбільш поширені в прибережних і холодних, багатих поживними речовинами водах. Там, де діатомові водорості рясні, що лежать в основі відкладення багаті їх кремнієвими оболонками, створюючи кремнистий осад і діатомову землю (див. Розділ 12.3).

    \(\PageIndex{1}\)Рисунок Різноманітні види діатомів з Південного океану, помічені під світловим мікроскопом (професор Гордон Тейлор, Університет Стоуні-Брук, [Громадське надбання], через Wikimedia Commons).

    Дінофлагелати - це ще одна форма однооболонкових фотосинтетичних водоростей, які, як правило, менші за діатомові водорості, більшість з розмірами в діапазоні 0,015 - 0,04 мм. Більшість динофлагеллатів мають характерну пару джгутиків (звідси і назва); маленькі батоподібні «хвости», які вони використовують для пересування. Зазвичай є один джгутик, який відстежує від тіла, щоб забезпечити рух вперед, а інший, який оточує клітину, щоб змусити її обертатися під час руху. На відміну від діатомових водоростей, динофлагеллати не мають мінералізованої оболонки. Замість цього багато покриті целюлозою, яка легко розкладається в морській воді, тому їх оболонки насправді не сприяють утворенню осаду (рис.\(\PageIndex{2}\)). Хоча більшість динофлагелатів проходять фотосинтез, деякі види також поглинають здобич.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\) Електронний мікроскоп зображення декількох видів динофлагелатів. У деяких видів можна побачити борозенку, що біжить по колу організму; в цій борозенці зазвичай знаходиться один з джгутиків (fickleandfleled, https://www.flickr.com/photos/fickle...led/6939384773, CC-BY 2.0).

    Третій, набагато менший вид фітопланктону включає кокколітофори, які коливаються приблизно від 5-100 мікрометрів в ширину. Як і у випадку з діатомовими водоростями та динофлагелатами, це одноклітинні фотосинтетичні водорості, які значно сприяють первинному виробництву океанічного походження, але їх клітинний матеріал укладено в зовсім інший вид оболонки. Тест (оболонка) складається з ряду переплетених кругових пластин, що складаються з карбонату кальцію, які з'єднуються між собою, утворюючи сферу (рис.\(\PageIndex{3}\)). Кокколітофори найбільш поширені в теплих, відкритих океанічних водах, і їх проби на занурення можуть призвести до відкладень карбонату кальцію в деяких районах океану (див. Розділ 12.3).

    Малюнок\(\PageIndex{3}\) Електронний мікроскоп зображення північноатлантичного кокколітофора Coccolithus pelagicus (Річард Лампітт, Джеремі Янг, Музей природознавства, Лондон (http://planktonnet.awi.de/) [CC BY 2.5], через Wikimedia Commons).

    Останні дані свідчать про те, що інша група організмів, бактерії або пікопланктон, можуть бути дуже важливими первинними виробниками. Хоча вони дуже малі, близько 0,2-2 мікрометра завдовжки, їх можна знайти в дуже високих концентраціях, і може бути причиною до 70% всієї продуктивності в деяких районах океану.

    Шкідливе цвітіння водоростей

    Первинне виробництво забезпечує рясні продовольчі ресурси для споживачів океану, тому велика кількість фітопланктону - це добре, правда? Як і в багатьох інших випадках, занадто багато хорошого іноді може бути небезпечним, а надлишок динофлагелатів або діатомових водоростей часто може створити серйозні занепокоєння. Ці події називають шкідливим цвітінням водоростей, або HABS. HABS можуть виникати з ряду причин, хоча поширеною є надлишок поживних речовин, що часто пов'язано з надмірним наземним стоком добрив або інших азот- і фосфатсодержащих матеріалів. Ці умови призводять до вибуху в популяціях водоростей, які можуть змінити колір води, якщо клітини знаходяться в досить високих концентраціях. \(\PageIndex{4}\)На малюнку показано масивне цвітіння, яке містило стільки клітин динофлагелатів, що перетворило воду в червонувато-коричневий колір, так званий «червоний відлив». (Було висловлено припущення, що біблійні посилання на моря «перетворені на кров», можливо, насправді описували події червоного припливу).

    \(\PageIndex{4}\)Малюнок Червоний приплив, спричинений динофлагелатами поблизу Пірса Інституту океанографії Скріпса, Ла-Холла, Каліфорнія (Алехандро Діас, суспільне надбання через Wikimedia Commons).

    Ці масивні цвітіння водоростей можуть мати серйозні наслідки. По-перше, коли всі ці водорості врешті-решт відмирають і тонуть, їх розкладання витрачає розчинений кисень у воді, залишаючи аноксичні або гіпоксичні умови, які можуть призвести до масового відмирання риби та безхребетних. Динофлагелати і діатомові водорості також здатні самі виробляти токсини. Ці фітопланктон з'їдаються рибами, молюсками та іншими організмами, а у великій кількості токсини концентруються в тканині споживачів. Коли люди або інші споживачі вищого рівня їдять ці організми, токсини зосереджені достатньо, щоб викликати хворобу або навіть смерть. Наприклад, деякі динофлагелати виробляють токсин, який викликає паралітичне отруєння молюсками, яке може статися у людини вже через 30 хвилин після вживання заражених молюсків. Цей токсин атакує нервову систему, викликаючи симптоми запаморочення, нудоти, невиразної мови, втрати почуття та неузгоджених рухів, і в кінцевому підсумку може призвести до летального результату. Діатомові водорості виробляють токсин, який називається домоєвою кислотою, який викликає отруєння амнезійними молюсками, що призводить до втрати пам'яті, судом та потенційної смерті. Отруєння домашньою кислотою також впливає на морських тварин; вважається, що він був відповідальним за подію в Капітолі, штат Каліфорнія, в 1961 році, де зграї морських птахів діяли божевільно, навіть нападаючи на людей. Ця подія надихнула фільм Альфреда Хічкока «Птахи».

    Додаткові посилання для отримання додаткової інформації: