Apakah itu fitoplankton? Kebanyakan fitoplankton terlalu kecil untuk dilihat dengan mata kasar. Walau bagaimanapun, dalam kuantiti yang cukup tinggi, sesetengah spesies boleh dilihat sebagai bintik-bintik berwarna di permukaan air, disebabkan kandungan klorofil di dalam sel mereka dan pigmen tambahan seperti phycobiliprotein atau xanthophylls.
Apakah itu fitoplankton
Phytoplankton ialah organisma biotik mikroskopik fotosintetik yang hidup di lapisan atas air hampir semua lautan dan tasik di Bumi. Mereka adalah pencipta sebatian organik daripada karbon dioksida terlarut dalam air - iaitu, pemula proses yang mengekalkan siratan makanan akuatik.
Fotosintesis
Fitoplankton memperoleh tenaga melalui fotosintesis dan oleh itu mesti hidup dalam lapisan permukaan yang terang (dipanggil zon eufotik) lautan, laut, tasik atau badan air lain. Fitoplankton membentuk kira-kira separuh daripada kesemuanyaaktiviti fotosintesis di bumi. Penetapan terkumpul tenaga dalam sebatian karbon (pengeluaran utama) adalah asas bagi sebahagian besar rantai makanan lautan dan air tawar (kemosintesis merupakan pengecualian yang ketara).
Spesies Unik
Walaupun hampir semua spesies fitoplankton adalah fotoautotrof yang luar biasa, ada sesetengahnya adalah mitotrof. Ini biasanya spesies tidak berpigmen yang sebenarnya heterotropik (yang terakhir ini sering dianggap zooplankton). Yang paling terkenal ialah genera dinoflagellar seperti Noctiluca dan Dinophysis, yang memperoleh karbon organik dengan menelan organisma lain atau bahan detrital.
Maksud
Fitoplankton menyerap tenaga daripada matahari dan nutrien daripada air untuk menghasilkan makanan mereka sendiri. Semasa fotosintesis, oksigen molekul (O2) dibebaskan ke dalam air. Dianggarkan kira-kira 50% atau 85% oksigen dunia berasal daripada fotosintesis fitoplankton. Selebihnya dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan darat. Untuk memahami apa itu fitoplankton, anda perlu sedar tentang kepentingannya yang besar untuk alam semula jadi.
Hubungan dengan mineral
Fitoplankton sangat bergantung kepada mineral. Ini terutamanya makronutrien seperti nitrat, fosfat atau asid silisik, yang ketersediaannya ditentukan oleh keseimbangan antara apa yang dipanggil pam biologi dan peningkatan perairan dalam yang kaya dengan nutrien. Namun, di kawasan yang luasDi lautan seperti Lautan Selatan, fitoplankton juga dihadkan oleh kekurangan zat besi mikro. Ini telah menyebabkan beberapa saintis menyokong persenyawaan besi sebagai cara mengatasi pengumpulan karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan manusia di atmosfera.
Para saintis telah bereksperimen dengan menambahkan besi (biasanya dalam bentuk garam seperti ferus sulfat) ke dalam air untuk menggalakkan pertumbuhan fitoplankton dan mengeluarkan CO2 atmosfera ke dalam lautan. Walau bagaimanapun, pertikaian mengenai pengurusan ekosistem dan kecekapan persenyawaan besi telah melambatkan eksperimen sedemikian.
Pelbagai
Istilah "phytoplankton" merangkumi semua mikroorganisma fotoautotrofik dalam rantai makanan akuatik. Walau bagaimanapun, tidak seperti komuniti terestrial di mana kebanyakan autotrof adalah tumbuhan, fitoplankton adalah kumpulan yang pelbagai termasuk eukariota protozoa seperti prokariot eubacterial dan archaebacterial. Terdapat kira-kira 5,000 spesies fitoplankton marin yang diketahui. Bagaimana kepelbagaian ini berkembang walaupun sumber makanan terhad masih belum jelas.
Kumpulan fitoplankton yang paling penting termasuk diatom, cyanobacteria dan dinoflagellata, walaupun banyak kumpulan alga lain diwakili dalam kumpulan yang sangat pelbagai ini. Satu kumpulan, coccolithophorids, bertanggungjawab (sebahagiannya) untuk melepaskan sejumlah besar dimetil sulfida (DMS) ke atmosfera. DMS teroksida untuk membentuk sulfat, yang di kawasan berkepekatan rendah zarah aerosol bolehmenyumbang kepada kemunculan kawasan khas pemeluwapan udara, yang terutamanya membawa kepada peningkatan kekeruhan dan kabus di atas air. Hartanah ini juga merupakan ciri fitoplankton tasik.
Semua jenis fitoplankton mengekalkan tahap trofik (iaitu makanan) yang berbeza dalam ekosistem yang berbeza. Di kawasan lautan oligotropik seperti Laut Sargasso atau Lautan Pasifik Selatan, fitoplankton yang paling biasa ialah spesies kecil bersel tunggal yang dipanggil picoplankton dan nanoplankton (juga dipanggil picoflagellates dan nanoflagellates). Fitoplankton terutamanya difahami sebagai cyanobacteria (Prochlorococcus, Synechococcus) dan picoeukaryotes seperti Micromonas. Dalam ekosistem yang lebih produktif, dinoflagellata besar adalah asas biojisim fitoplankton.
Pengaruh pada komposisi kimia air
Pada awal abad kedua puluh, Alfred C. Redfield menemui persamaan antara komposisi unsur fitoplankton dan nutrien terlarut utama di lautan dalam. Redfield mencadangkan nisbah karbon kepada nitrogen kepada fosforus (106:16:1) di lautan dikawal oleh permintaan fitoplankton, kerana fitoplankton kemudiannya membebaskan nitrogen dan fosforus apabila ia memineral semula. Apa yang dipanggil "Nisbah Medan Merah" dalam menerangkan stoikiometri fitoplankton dan air laut telah menjadi prinsip asas untuk memahami evolusi ekologi marin, biogeokimia dan apakah fitoplankton itu. Walau bagaimanapun, pekali Redfield bukanlah nilai sejagat dan mungkin berbeza disebabkan oleh perubahan dalam komposisi nutrien dan mikrob eksogen.di dalam laut. Pengeluaran fitoplankton, seperti yang sepatutnya difahami oleh pembaca, bukan sahaja mempengaruhi tahap oksigen, tetapi juga komposisi kimia air laut.
Ciri biologi
Stoikiometri dinamik yang wujud dalam alga uniselular mencerminkan keupayaan mereka untuk menyimpan nutrien dalam takungan dalaman dan mengubah komposisi osmolit. Komponen selular yang berbeza mempunyai ciri stoikiometrinya yang tersendiri, contohnya, peranti pengumpulan data sumber (cahaya atau nutrien) seperti protein dan klorofil mengandungi kepekatan nitrogen yang tinggi tetapi kandungan fosforus yang rendah. Sementara itu, mekanisme pertumbuhan genetik seperti RNA ribosom mengandungi kepekatan nitrogen dan fosforus yang tinggi (masing-masing N dan P). Rantaian makanan fitoplankton-zooplankton, walaupun terdapat perbezaan antara kedua-dua jenis makhluk ini, adalah asas kepada ekologi ruang air di seluruh planet ini.
Kitaran hidup
Berdasarkan pengagihan sumber, fitoplankton dikelaskan kepada tiga peringkat kehidupan: kemandirian, berbunga dan penyatuan. Fitoplankton yang masih hidup mempunyai nisbah N:P (nitrogen dan fosforus) yang tinggi (> 30) dan mengandungi banyak mekanisme pengumpulan sumber untuk mengekalkan pertumbuhan apabila sumber adalah terhad. Fitoplankton berbunga mempunyai nisbah N:P yang rendah (<10) dan disesuaikan dengan pertumbuhan eksponen. Fitoplankton yang disatukan mempunyai nisbah N: P kepada Redfield yang serupa dan mengandungi nisbah pertumbuhan dan mekanisme pengumpulan sumber yang agak sama.
Sekarang dan akan datang
Kajian yang diterbitkan dalam Nature pada 2010 mendapati fitoplankton marin telah menurun dengan ketara di lautan dunia sejak abad yang lalu. Kepekatan fitoplankton di perairan permukaan dianggarkan telah menurun sebanyak kira-kira 40% sejak 1950 pada kadar kira-kira 1% setahun, mungkin sebagai tindak balas kepada pemanasan lautan. Kajian itu mencetuskan kontroversi di kalangan saintis dan membawa kepada perdebatan hangat. Dalam kajian 2014 berikutnya, pengarang menggunakan pangkalan data pengukuran yang besar dan menyemak kaedah analisis mereka untuk menangani beberapa kritikan yang diterbitkan, tetapi berakhir dengan kesimpulan yang sama mengganggu: Bilangan alga fitoplankton semakin berkurangan dengan cepat.
