Plankton: meghatározás, típusok és szerep az óceáni táplálékláncban
A planktonok azok a sodródó élőlények, amelyek az óceán felszíni rétegeiben élnek, elsősorban az úgynevezett epipelágikus zónában. Nem képesek tartósan az áramlatokkal szemben úszni, ezért sodródnak a vízzel — ez különbözteti meg őket a nektonoktól, amelyek aktívan irányítják mozgásukat. A plankton fogalma nagyon tág: mikroszkopikus egysejtűektől egészen több centiméteres, áttetsző állatokig terjednek. Alapvetően három nagyobb csoportot különböztetünk meg.
Típusok
- Fitoplankton — fotoszintetizáló szervezetek, amelyek a napfény energiáját használják szerves anyagok (például cukrok) előállítására. Ide tartoznak az eukarióta algák, például a diatómák és a coccolithophorák, valamint néhány dinoflagellata. Emellett a fitoplanktonok között találhatók prokarióták is, például a cianobaktériumok. A fitoplanktonok fotoszintetizálnak fotoszintetizálnak, és alapvető szerepet játszanak a tengeri termelésben.
- Zooplankton — apró állati planktonok, amelyek fogyasztóként működnek. Ide tartoznak kis egysejtűek és különböző metazoák, például Ctenophorák, medúzák, rotifériák, foraminiferák, apró rákfélék és más állatok. Sok nagyobb tengeri faj — halak, rákok és gyűrűsállatok — tojásai és lárvái is planktonos életmódot folytatnak: például számos faj petéje és lárvája planktonikus. A legtöbb zooplankton tápláléka más plankton.
- Egyéb csoportok és kevert stratégiák — bizonyos organizmusok nem illeszthetők tisztán fitó- vagy zooplankton kategóriába. A dinoflagellák lehetnek fotoszintetikus termelők, heterotróf fogyasztók, vagy mixotróf szervezetek (mindkét módon táplálkoznak). A tengervírusok (vírusokat) szintén rendkívül gyakoriak, bár elhelyezésük más rendszertanban bonyolult.
Szerep az óceáni táplálékláncban és ökoszisztémában
A planktonok az óceáni tápláléklánc alapját képezik: a fitoplanktonok elsődleges termelők, a zooplankton ezeket fogyasztja, majd a nagyobb ragadozók közvetetten vagy közvetlenül a planktonra támaszkodnak. Szinte minden halivadék számára a plankton jelenti a fő táplálékot, amikor fejlődése során elkezdenek táplálkozni. Néhány nagyobb tengeri állat — például bizonyos cáfajok és szűrőétkezők — közvetlenül fogyasztja a planktonokat: ismert példa az ívcápák és a kék bálnák, amelyek hatalmas mennyiségű planktonszemcsét szűrnek ki a vízből. Más nagy halak közvetetten, kisebb halak (például heringek) elfogyasztásával juthatnak a planktonból származó energiához.
A planktonok a globális biogeokémiai ciklusokban is meghatározó szerepet töltenek be. A fitoplankton fotoszintézise során szén-dioxidot köthet meg és oxigént termel — egyes becslések szerint a tengeri fitoplankton a Föld légkörének jelentős részét biztosítja oxigénből. A planktonikus élőlények elpusztulása és süllyedése a mélyebb vízrétegekbe része a biológiai pumpának, amely hosszú távon segít a szén tárolásában az óceánban.
Eloszlás és korlátozó tényezők
A planktonok eloszlását elsősorban a tápanyagok és a fény határozzák meg. Az óceán központi, nyílt vízi területein gyakran alacsony a tápanyagkoncentráció, ezért ezek a területek „kék, steril” övezeteknek tekinthetők: itt kevés a fotoszintetizáló plankton. Ezzel szemben a partmenti régiók, a folyók torkolatai és az upwelling zónák tápanyagban gazdagok, így gazdagabb a planktonélővilág. Az óceán nagy része kifejezetten nitrogén-, foszfor- vagy nyomelem-hiányos lehet — a Csendes-óceán egyes területein például a legfontosabb korlátozó tápanyag a vas. A vas nélkülözhetetlen olyan molekulákhoz, mint a ferredoxinok és más vas-kén-fehérjék, amelyek számos anyagcsere-reakcióban elektronátvitelt végeznek.
Virágzások, káros algavirágzások és hatásuk
A planktonstabilitást zavaró környezeti változások esetén előfordulnak tömeges virágzások (blooms), amikor egyes fitoplankton-társulások hirtelen elszaporodnak. Ezek természetes jelenségek lehetnek, de emberi eredetű eutrofizáció (műtrágya- és szennyvízbevitelek) hatására gyakoribbá és károsabbá válhatnak. Egyes virágzások káros algavirágzások
Kutatás és monitorozás
A planktonkutatás módszerei sokrétűek: hagyományos hálós mintavételből indultak ki a vizsgálatok, ma pedig műszeres technikák — például műholdas mérések a klorofill-koncentráció követésére, flow-citometria, DNS-alapú módszerek, in situ kamerák és automatizált szenzorok — egészítik ki a vizsgálatokat. Ezekkel a módszerekkel követni lehet a planktondinamikát, a virágzásokat és a termelékenység változásait, ami különösen fontos a klímaváltozás és az óceáni savasodás hatásainak megértéséhez.
Klímaváltozás és emberi hatások
A globális felmelegedés, az óceánok rétegződése, a savasodás és a tápanyagbevitel változásai mind hatnak a planktonösszetételre és termelékenységre. A változások kihatnak a helyi és regionális halászatra, az ökoszisztéma-szolgáltatásokra és a szénkörforgásra. Egyes területeken csökkenhet a termelés, máshol átstrukturálódhatnak a planktonközösségek, ami hatással lehet az egész táplálékhálózatra.
Mit tehetünk?
- Csökkenteni kell a tápanyagterhelést (mezőgazdasági és kommunális forrásokból), hogy mérsékeljük a káros algavirágzások gyakoriságát és mértékét.
- Folyamatos megfigyelés és monitoring szükséges a változások korai jelzésére.
- Tudományos vizsgálatokkal és modellezéssel jobban megérthetjük, hogyan befolyásolják a klímaváltozás és emberi tevékenységek a planktonközösségeket és az óceánok szénmegkötő képességét.
Összefoglalva: a planktonok kicsik, de alapvetően fontosak — alapját jelentik az óceáni életnek, részt vesznek a globális anyagcserében, és érzékenyek a környezeti változásokra. A planktonok jobb megismerése kulcsfontosságú a tengerbiológiai és klímapolitikai döntéshozatalhoz.
A fitoplankton apró egysejtű eukariótákat foglal magában, amelyek fotoszintézist végeznek.
A Noctiluca scintillans egy dinoflagellata, amely más apró planktonokat eszik fel.
Északi krill, a bálnák kedvenc tápláléka.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a plankton?
V: A plankton az óceán felszíni rétegeiben élő, sodródó élőlények. Nem elég erősek ahhoz, hogy az óceáni áramlatokkal szemben ússzanak, és általában az óceán legfelső rétegében, az úgynevezett epipelágikus zónában élnek.
K: Mi a plankton három fő csoportja?
V: A plankton három fő csoportja a fitoplankton, az eukarióta algák és a baktériumok. A fitoplanktonok az óceán felszínén élnek és fotoszintetizálnak (fényt használnak fel cukrok és más molekulák előállítására). Az eukarióta algák közé tartoznak a diatómák, a kokcolitofórák és egyes dinoflagellák. A baktériumok közé tartoznak a cianobaktériumok.
K: Mi az a zooplankton?
V: A zooplankton olyan apró egysejtűekből vagy metazoákból áll, mint a ctenofórák, medúzák, cigánykagylók, foraminiferák, apró rákfélék és más állatok. A nagyobb állatok, például a halak, rákfélék és gyűrűsállatok egyes petéi és lárvái is ebbe a kategóriába tartoznak. Az ikrákon kívül mind más planktonfajokkal táplálkoznak.
K: Hogyan illeszkednek a vírusok ebbe a rendszerbe?
V: A vírusokat nehéz ebbe a sémába illeszteni, mégis nagy számban vannak jelen az óceánokban világszerte.
K: Miért fontos, hogy a planktonok az óceáni tápláléklánc részei legyenek?
V: A planktonok azért fontosak az óceán táplálékláncában, mert szinte minden hallárva számára fő táplálékforrásként szolgálnak, amikor a sárgatestből átváltanak a zsákmányszerzésre. Az ívócápák és a kék bálnák közvetlenül táplálkoznak belőlük, míg más nagy halak közvetve, kisebb halak, például heringek fogyasztásával táplálkoznak belőlük.
K: Mi határozza meg, hogy a plankon hol található meg az óceánban? V: A plankon eloszlását inkább a tápanyagok, mint a hőmérséklet határozza meg - a szárazföldhöz közeli területeken a folyók vagy a szél miatt általában több tápanyag található, míg a kevesebb tápanyaggal rendelkező nagy területek kéknek, de sterilnek tűnhetnek, mivel hiányzik egy vagy több létfontosságú tápanyag, amely a fotoszintetikus plankonhoz szükséges, és amelytől minden más tápanyag függ (pl. vas).
K: Hogyan illeszkednek ebbe a rendszerbe a mixotróf fajok? V: A mixotróf fajok a körülményeiktől függenek - egyes dinoflagellák lehetnek fotoszintetikus termelők vagy heterotróf fogyasztók, attól függően, hogy milyen erőforrások állnak rendelkezésre egy adott időpontban.
