Picoplankton

A pikoplankton a plankton  egy része , amely 0,2 és 2 mikron közötti méretű sejtekből áll, amelyek egyaránt lehetnek prokarióta és eukarióta fototrófok és heterotrófok. Mind az édesvízi, mind a tengeri ökoszisztémákban elterjedt a plankton mikrobiális közösségei között. Fontos szerepet játszik a fitoplankton közösségek teljes biomasszájának jelentős részének kialakításában.

Osztályozás

A planktonokat fiziológiai, taxonómiai vagy méretbeli jellemzők alapján osztályozhatjuk. A plankton általános osztályozása a következőket tartalmazza:

Van egy egyszerűbb séma, amely logaritmikus méretskála alapján osztályozza a planktonokat:

A pikoplanktonnak saját felosztása van, például prokarióta és eukarióta fototrófok és heterotrófok, amelyek az egész világon elterjedtek különböző típusú tavakban és trópusi államokban. Az autotróf pikoplankton és a heterotróf pikoplankton megkülönböztetése érdekében az autotrófok fotoszintetikus pigmentekkel és autofluoreszcenciát mutathatnak, ami lehetővé teszi epifluoreszcens mikroszkóppal történő megszámlálását. Így váltak először ismertté a legkisebb eukarióták [1] . Általánosságban elmondható, hogy a pikoplankton fontos szerepet játszik az oligotróf tavakban, mert nagyon hatékonyan képesek oldott szerves anyagot (DOM) előállítani, majd újrahasznosítani olyan körülmények között, amikor a többi fitoplankton versenyét megzavarják olyan tényezők, mint a tápanyagkorlátozás és a ragadozók. A pikoplankton felelős az oligotróf ciklusok legnagyobb termelékenységéért, és különbözik a nanoplanktontól és a mikroplanktontól [2] . Mivel kicsik, nagyobb a felület/térfogat arányuk, ami lehetővé teszi számukra, hogy hiányos tápanyagokhoz jussanak ezekben az ökoszisztémákban. Ezenkívül egyes fajok mixotrófok is lehetnek .

Szerep az ökoszisztémákban

A pikoplankton jelentős mértékben hozzájárul a biomasszához és az elsődleges termeléshez mind a tengeri , mind az édesvízi tavi ökoszisztémákban. Az óceánban a pikoplankton koncentrációja 10 5 -10 7 sejt/ml óceánvíz [3] . Az oligotróf tengeri ökoszisztémákban naponta és évente az algák pikoplanktonjai a teljes széntermelés 90 százalékáért felelősek [4] . A pikoplankton teljes széntermelése az oligotróf édesvízi rendszerekben szintén magas, a teljes éves széntermelés 70 százalékát teszi ki. A tengeri pikoplankton a biomassza- és széntermelés nagyobb százalékát teszi ki az oligotróf zónákban, például a nyílt óceánban, mint a tápanyagban gazdag tengerparti területeken [5] . Biomassza és szén százalékos aránya az eufotikus zónában a mélység növekedésével is növekszik . Ez a fotopigmentek használatának és a kék-zöld fény használatának hatékonyságának köszönhető ezekben a mélységekben. A pikoplankton népsűrűsége egész évben nem ingadozik, kivéve néhány kisebb tavat, ahol a biomasszája a tóvíz hőmérsékletének emelkedésével nő.

A pikoplankton fontos szerepet játszik ezeknek a rendszereknek a mikrobiális hurkában is , segítve a magasabb trofikus szintek energiaellátását . Különböző számú élőlényben legelnek, mint pl. flagellates , csillós , forgólábúak és copepods . A flagellátok a fő ragadozójuk, mivel képesek a pikoplankton felé úszni, hogy elfogyassza őket.

Óceáni pikoplankton

A pikoplanktonok fontos szerepet játszanak a tápanyag-ciklusban minden nagyobb óceánban, ahol a legnagyobb mennyiségben fordulnak elő . Számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik számára, hogy túléljen ezekben az oligotróf (tápanyagszegény) és gyenge régiókban, például többféle nitrogénforrás használata, beleértve a nitrátot, az ammóniumot és a karbamidot . A kis méret és a nagy felület biztosítja a tápanyagok hatékony felszívódását, a beeső fény elnyelését és a szervezet növekedését [7] . A kis méret minimális anyagcsere fenntartást is biztosít [8] .

A pikoplankton, különösen a fototróf pikoplankton jelentős szerepet játszik a nyílt óceáni környezetben a széntermelésben, nagymértékben hozzájárulva a globális széntermeléshez . Az elsődleges termelékenység mind az oligotróf, mind a mély óceáni zónákhoz hozzájárul. A nyílt óceáni régiókban a pikoplankton uralja a biomasszát [9] .

A pikoplankton a vízi mikrobiális táplálékháló alapját is képezi, és a mikrobahurok energiaforrása . A tengeri táplálékhálózat minden trofikus szintje a pikoplankton szén-termelésétől és a pikoplankton mennyiségének növekedésétől vagy elvesztésétől függ a környezetben, különösen oligotróf körülmények között. A pikoplankton tengeri ragadozói közé tartoznak a heterotróf flagellátok és csillók . A protozoonok a pikoplankton domináns ragadozói. A pikoplankton gyakran elveszik olyan folyamatok következtében, mint a legeltetés, a parazitizmus és a víruslízis .

Méret

Az elmúlt 10-15 év során a tengerkutatók fokozatosan kezdték megérteni a plankton legkisebb egységeinek jelentőségét és szerepüket a vízi táplálékhálózatban, valamint a szerves és szervetlen tápanyagok újrahasznosításában. Ezért mára nagyon fontossá vált a pikoplankton közösségek biomassza és méretbeli eloszlásának pontos mérésének képessége. A pikoplankton azonosítására és megszámlálására két általánosan használt módszer a fluoreszcens mikroszkóp és a vizuális számlálás. Mindkét módszer azonban elavult időigényes és pontatlan volta miatt. Ennek eredményeként a közelmúltban új, gyorsabb és pontosabb módszerek jelentek meg, köztük az áramlási citometria és a képanalízissel kiegészített fluoreszcens mikroszkópia. Mindkét módszer hatékony a nanoplankton és az autofluoreszcens fototróf pikoplankton mérésében. A pikoplankton nagyon kis mérettartományának mérése azonban gyakran nehéz, ezért ma már töltéscsatolt eszközöket (CCD-ket) és videokamerákat használnak a kis pikoplanktonok mérésére, bár a lassú letapogatású CCD-kamera hatékonyabban képes észlelni és méretezni az apró részecskéket, mint pl. baktériumok, fluorokrómmal megfestve.

Lásd még

Jegyzetek

  1. C. Callieri és JG Stockner. Édesvízi autotróf pikoplankton: áttekintés, J. Limnol., 2002, 61, 1–14.
  2. Vershinin, Alexander Fitoplankton a Fekete-tengerben . Orljonok Orosz Szövetségi Gyermekközpont. Letöltve: 2019. január 15. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 12.
  3. Schmidt, TM Egy tengeri pikoplankton közösség elemzése 16S rRNS gén klónozással és szekvenálással  //  Journal of Bacteriology : folyóirat. - 1991. - július 1. ( 173. évf. , 14. sz.). - P. 4371-4378 . — ISSN 0021-9193 . - doi : 10.1128/jb.173.14.4371-4378.1991 . — PMID 2066334 .
  4. Stockner, John G. Algal Picoplankton a tengeri és édesvízi ökoszisztémákból: Multidiszciplináris perspektíva  //  Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences : folyóirat. - 1986. - április 14. ( 43. köt. , 12. sz.). - P. 2472-2503 . - doi : 10.1139/f86-307 .
  5. Fogg, GE Néhány megjegyzés a pikoplanktonról és annak fontosságáról a nyílt tengeri ökoszisztémában  //  Aquat Microb Ecol : folyóirat. - 1995. - április 28. ( 9. köt. ). - 33-39 . o . doi : 10.3354 /ame009033 .
  6. Agawin, Nona S. A pikoplanktonnak a fitoplankton biomasszához és termeléshez való hozzájárulásának tápanyag- és hőmérsékletszabályozása  //  The American Society of Limnology and Oceanography : Journal. - 2000. - Vol. 3 , sz. 45 . - P. 591-600 .
  7. Callieri, Cristina. Édesvízi autotróf pikoplankton: áttekintés  (neopr.)  // Journal of Limnology. - 2002. - V. 1 , 61. sz . - S. 1-14 .
  8. Moon-van der Staay, Seung Yeo. A pikoplanktonból származó óceáni 18S rDNS-szekvenciák nem sejtett eukarióta diverzitást tárnak fel  (angol)  // Nature : Journal. - 2001. - február ( 409. sz.). - P. 607-610 .