phytoplankton ni nini? Fitoplankton nyingi ni ndogo sana kuweza kuonekana kwa macho. Hata hivyo, kwa wingi wa kutosha, baadhi ya spishi zinaweza kuonekana kama madoa ya rangi juu ya uso wa maji, kutokana na maudhui ya klorofili ndani ya seli zao na rangi saidizi kama vile phycobiliproteins au xanthophylls.
phytoplankton ni nini
Phytoplankton ni viumbe hai vya kibayolojia vya photosynthetic wanaoishi kwenye tabaka la juu la maji la takriban bahari na maziwa yote duniani. Wao ndio waundaji wa misombo ya kikaboni kutoka kwa dioksidi kaboni iliyoyeyushwa katika maji - yaani, waanzilishi wa mchakato wa kudumisha mtandao wa chakula cha majini.
Photosynthesis
Phytoplankton hupata nishati kupitia usanisinuru na kwa hivyo lazima iishi katika tabaka la uso lenye mwanga wa kutosha (linaloitwa eneo la euphotic) la bahari, bahari, ziwa au sehemu nyingine ya maji. Phytoplankton hufanya karibu nusu ya yoteshughuli ya photosynthetic duniani. Uwekaji wake wa jumla wa nishati katika misombo ya kaboni (uzalishaji wa kimsingi) ndio msingi wa idadi kubwa ya minyororo ya chakula cha baharini na maji baridi (kemosynthesis ikiwa ni ubaguzi mashuhuri).
Aina za Kipekee
Ingawa takriban spishi zote za phytoplankton ni za kipekee za kupiga picha, kuna baadhi ambazo ni mitotrofu. Hizi ni spishi zisizo na rangi ambazo kwa kweli ni heterotrophic (za mwisho mara nyingi huzingatiwa zooplankton). Zinazojulikana zaidi ni jenera za dinoflagellar kama vile Noctiluca na Dinophysis, ambazo hupata kaboni ogani kwa kumeza viumbe vingine au nyenzo hatarishi.
Maana
Phytoplankton hufyonza nishati kutoka kwenye jua na virutubisho kutoka kwenye maji ili kuzalisha chakula chao wenyewe. Wakati wa photosynthesis, oksijeni ya molekuli (O2) hutolewa ndani ya maji. Inakadiriwa kwamba karibu 50% au 85% ya oksijeni duniani hutoka kwenye photosynthesis ya phytoplankton. Nyingine hutolewa na usanisinuru na mimea ya ardhini. Ili kuelewa phytoplankton ni nini, unahitaji kufahamu umuhimu wake mkubwa kwa asili.
Uhusiano na madini
Phytoplankton hutegemea sana madini. Hizi kimsingi ni macronutrients kama vile nitrate, fosforasi au asidi ya silicic, kupatikana kwake kumedhamiriwa na usawa kati ya kinachojulikana kama pampu ya kibaolojia na kuongezeka kwa maji ya kina, yenye virutubishi. Walakini, katika maeneo makubwaKatika bahari kama vile Bahari ya Kusini, phytoplankton pia hupunguzwa na ukosefu wa madini ya madini. Hii imesababisha baadhi ya wanasayansi kutetea urutubishaji wa madini ya chuma kama njia ya kukabiliana na mlundikano wa carbon dioxide (CO2) inayozalishwa na binadamu katika angahewa.
Wanasayansi wamekuwa wakifanya majaribio ya kuongeza chuma (kawaida katika mfumo wa chumvi kama vile ferrous sulfate) kwenye maji ili kuhimiza ukuaji wa phytoplankton na kuondoa CO2 ya anga ndani ya bahari. Hata hivyo, mizozo kuhusu usimamizi wa mfumo ikolojia na ufanisi wa urutubishaji chuma imepunguza kasi ya majaribio hayo.
Aina
Neno "phytoplankton" linajumuisha vijiumbe vyote vya photoautotrophic katika misururu ya chakula cha majini. Hata hivyo, tofauti na jumuiya za nchi kavu ambapo ototrofi nyingi ni mimea, phytoplankton ni kundi tofauti ikiwa ni pamoja na yukariyoti za protozoa kama vile prokariyoti za eubacteria na archaebacterial. Kuna takriban spishi 5,000 zinazojulikana za phytoplankton ya baharini. Jinsi anuwai hii ilivyobadilika licha ya rasilimali chache za chakula bado haijabainika.
Vikundi muhimu zaidi vya phytoplankton ni pamoja na diatomu, cyanobacteria na dinoflagellate, ingawa vikundi vingine vingi vya mwani vinawakilishwa katika kundi hili tofauti sana. Kundi moja, coccolithophorids, wanawajibika (kwa sehemu) kwa kutoa kiasi kikubwa cha dimethyl sulfidi (DMS) kwenye angahewa. DMS huweka oksidi kuunda sulfate, ambayo katika maeneo yenye mkusanyiko wa chini wa chembe za erosoli inaweza.kuchangia kuibuka kwa maeneo maalum ya condensation hewa, ambayo hasa inaongoza kwa ongezeko la mawingu na ukungu juu ya maji. Mali hii pia ni sifa ya ziwa phytoplankton.
Aina zote za phytoplankton hudumisha viwango tofauti vya trophic (yaani chakula) katika mifumo ikolojia tofauti. Katika maeneo ya bahari ya oligotrofiki kama vile Bahari ya Sargasso au Bahari ya Pasifiki Kusini, phytoplankton inayojulikana zaidi ni spishi ndogo, zenye seli moja zinazoitwa picoplankton na nanoplankton (pia huitwa picoflagellates na nanoflagellate). Phytoplankton inaeleweka zaidi kama cyanobacteria (Prochlorococcus, Synechococcus) na picoeukaryotes kama vile Micromonas. Katika mifumo ikolojia inayozalisha zaidi, dinoflagellate kubwa ndio msingi wa biomasi ya phytoplankton.
Athari kwenye muundo wa kemikali ya maji
Mapema karne ya ishirini, Alfred C. Redfield alipata ufanano kati ya muundo wa phytoplankton na virutubisho kuu vilivyoyeyushwa kwenye kina kirefu cha bahari. Redfield alipendekeza kuwa uwiano wa kaboni na nitrojeni kwa fosforasi (106:16:1) katika bahari hutawaliwa na mahitaji ya phytoplankton, kwani phytoplankton hutoa nitrojeni na fosforasi baadaye zinaporejesha madini. Kinachojulikana kama "Redfield ratio" katika kuelezea stoichiometry ya phytoplankton na maji ya bahari imekuwa kanuni ya msingi ya kuelewa mageuzi ya ikolojia ya baharini, biogeochemistry, na fitoplankton ni nini. Hata hivyo, mgawo wa Redfield si thamani ya jumla na inaweza kutofautiana kutokana na mabadiliko katika muundo wa virutubisho na vijiumbe vya kigeni.katika bahari. Uzalishaji wa phytoplankton, kama msomaji anavyopaswa kuelewa, huathiri sio tu kiwango cha oksijeni, lakini pia muundo wa kemikali wa maji ya bahari.
Sifa za kibayolojia
Stoichiometry inayobadilika inayopatikana katika mwani mmoja huakisi uwezo wao wa kuhifadhi virutubisho kwenye hifadhi ya ndani na kubadilisha muundo wa osmolite. Vipengee tofauti vya seli vina sifa zake za kipekee za stoichiometriki, kwa mfano, nyenzo (mwanga au virutubishi) vifaa vya kukusanya data kama vile protini na klorofili vina mkusanyiko mkubwa wa nitrojeni lakini maudhui ya chini ya fosforasi. Wakati huo huo, taratibu za ukuaji wa kijeni kama vile ribosomal RNA zina viwango vya juu vya nitrojeni na fosforasi (N na P, mtawalia). Msururu wa chakula cha phytoplankton-zooplankton, licha ya tofauti kati ya aina hizi mbili za viumbe, ndio msingi wa ikolojia ya nafasi za maji katika sayari nzima.
Mizunguko ya maisha
Kulingana na mgawanyo wa rasilimali, phytoplankton imeainishwa katika hatua tatu za maisha: kuishi, kutoa maua na uimarishaji. Fitoplankton iliyobaki ina uwiano wa juu wa N:P (nitrojeni na fosforasi) (> 30) na ina njia nyingi za kukusanya rasilimali ili kuendeleza ukuaji wakati rasilimali ni chache. Fitoplankton inayochanua ina uwiano wa chini wa N:P (<10) na hubadilishwa ili kukua kwa kasi. Fitoplankton iliyounganishwa ina uwiano sawa wa N: P kwa Redfield na ina uwiano sawa wa ukuaji na taratibu za ukusanyaji wa rasilimali.
Ya sasa na yajayo
Utafiti uliochapishwa katika Nature mwaka wa 2010 uligundua kuwa phytoplankton ya baharini imepungua kwa kiasi kikubwa katika bahari ya dunia katika karne iliyopita. Viwango vya Phytoplankton katika maji ya juu ya ardhi vinakadiriwa kupungua kwa karibu 40% tangu 1950 kwa kiwango cha karibu 1% kwa mwaka, ikiwezekana kutokana na kuongezeka kwa joto kwa bahari. Utafiti huo ulizua mabishano miongoni mwa wanasayansi na kusababisha mijadala mikali. Katika utafiti uliofuata wa 2014, waandishi walitumia hifadhidata kubwa ya vipimo na kurekebisha mbinu zao za uchanganuzi ili kushughulikia ukosoaji kadhaa uliochapishwa, lakini waliishia na hitimisho la kutatanisha vile vile: Idadi ya mwani wa Phytoplankton inapungua kwa kasi.
