Planktonske ljuskare i rotifere koji žive u slatkim vodama jedu ribe, kao i niz relativno malih grabežljivaca beskralježnjaka (cladocera Leptodora kindti, mnoge kopepode, larve komaraca koji ne grizu Chaoborus itd.). Ribe i beskičmenjaci grabežljivci koji napadaju "mirni" zooplankton imaju različite strategije lova i različit najpoželjniji plijen.

U procesu lova, ribe se obično oslanjaju na vid, pokušavajući odabrati plijen maksimalne veličine za njih: za odrasle ribe, to su u pravilu najveće planktonske životinje koje se nalaze u slatkim vodama, uključujući beskralježnjake planktofagne grabežljivce. Predatori beskralježnjaka napadaju uglavnom male ili srednje planktonske životinje, jer se jednostavno ne mogu nositi s velikim. U procesu lova, grabežljivci beskralježnjaci se u pravilu orijentiraju uz pomoć mehanoreceptora, pa mnogi od njih, za razliku od riba, mogu napasti svoje žrtve u potpunom mraku. Očito, sami grabežljivci beskralježnjaka, kao najveći predstavnici planktona, mogu lako postati žrtve riba. Očigledno, zato im „nije od koristi“ da budu posebno veliki, iako bi im to omogućilo da prošire raspon veličina svojih potencijalnih žrtava.

Da bi se zaštitile od grabežljivaca beskralježnjaka, planktonskim životinjama je povoljnije da budu veće veličine, ali istovremeno se povećava opasnost da postanu jasno vidljivi i stoga lako dostupni plijen za ribe. Kompromisno rješenje za ove naizgled nespojive zahtjeve bilo bi povećanje stvarne veličine, ali na račun nekih prozirnih izraslina koje svoje vlasnike ne čine posebno uočljivim. Doista, u evoluciji različitih grupa planktonskih životinja, uočena je pojava sličnih "mehaničkih" sredstava obrane od beskralježnjaka predatora. Da, Cladocera Holopedium gibberum oko svog tijela formira sferičnu želatinoznu ljusku (slika 51), koja, budući da je potpuno bezbojna, ne čini je posebno uočljivom za ribe, ali je istovremeno štiti od beskičmenjaka predatora (npr. od larvi kaobor), jer im je jednostavno teško da shvate takvu žrtvu. Različite izrasline ljuske dafnije i rotifera također mogu obavljati zaštitnu funkciju, a, kako se pokazalo, neke od ovih formacija nastaju kod žrtava pod utjecajem određenih tvari koje luče obližnji grabežljivci. Prvo je sličan fenomen otkriven (Beauchamp, 1952; Gilbert, 1967) kod rotifera: ženke plena - rotifers brachionus (Brachionus calyciflorus), uzgajane u vodi koja je prethodno sadržavala predatorske rotifere iz roda Asplanchna (Asplanchna spp.), proizveli mlade s posebno dugim bočnim bodljama ljuske (vidi sliku 51). Ove bodlje su u velikoj mjeri spriječile asplanhnide da progutaju brahionus, jer su im doslovno stajale preko grla.

Kasnije su i kod rakova otkrivena različita proširenja tijela izazvana grabežljivcima. Dakle, u prisustvu grabežljivih larvi Chaoborus kod mladih pojedinaca Daphnia pulex na dorzalnoj strani izrastao je rast nalik zubima, značajno smanjujući vjerovatnoću da ih ovi grabežljivci uspješno pojedu (Krueger, Dodson, 1981; Havel, Dodson, 1984), a kod nekih australijskih Daphnia carinata u prisustvu predatorskih buba Anisops calcareus(familija Notonectidae) na leđnoj strani formiran je prozirni greben, koji je očigledno takođe u velikoj meri ometao grabežljivca u hvatanju i jedenju plena (vidi Sl. 51).

Takve izrasline ne mogu zaštititi od većine riba, pa je zbog toga izuzetno važno da planktonski rakovi, ako ima ribe u rezervoaru, ostanu nevidljivi i (ili) izbjegavaju direktne susrete s njima, posebno u uvjetima dobrog osvjetljenja. Budući da je koncentracija hrane planktonskih rakova maksimalna upravo na površini, nije iznenađujuće koliko često kod njih nalazimo postojanje vertikalnih dnevnih migracija, izraženih kao podizanje noću u površinske slojeve bogate hranom, a spuštanje u toku dana u dublje. slojeva, gdje ima slabog osvjetljenja, kao i mogućnost smanjenja lokalne gustoće raspršivanjem u veći volumen sprječava da ih ribe pojedu.

Same vertikalne migracije zahtijevaju određene energetske troškove. Osim toga, mala količina hrane i niska temperatura na velikim dubinama dovode do smanjenja intenziteta reprodukcije i usporavanja razvoja rakova, a posljedično i do smanjenja stope rasta njihove populacije. Ova negativna posljedica vertikalnih migracija za populaciju obično se smatra „platom“ za zaštitu od predatora. Pitanje isplati li se na ovaj način "platiti" zaštitu od grabežljivaca može se riješiti na različite načine u evoluciji. Na primjer, u dubokom Bodenskom jezeru na jugu Njemačke žive dva spolja slične vrste dafnija: Daphnia galeata I Daphnia hyalina,Štaviše, prva vrsta stalno boravi u gornjim, zagrijanim slojevima vodenog stupca (epilimnion), a druga vrsta migrira ljeti i u jesen, uzdižući se noću do epilimniona i spuštajući se na velike dubine (do hipolimniona) tokom dana. . Koncentracija hrane za obje vrste Daphnia (uglavnom male planktonske alge) je prilično visoka u epilimniju i vrlo niska u hipolimniju. Temperatura sredinom ljeta u epilimnionu dostiže 20°, au hipolimnionu jedva do 5°. Istraživači iz Njemačke H. Stich i W. Lampert (Stich, Lampert, 1981, 1984), koji su detaljno proučavali dafnije Bodenskog jezera, sugerirali su da migracija D.hyalina omogućavaju značajno izbjegavanje pritiska ribe (sige i smuđa), i D. galeata ostajući sve vreme u epilimniju, u uslovima jakog pritiska ribe, u stanju je da ga izdrži sa veoma visokim natalitetom. X. Shtikh i V. Lampert su testirali svoju hipotezu o različitim strategijama preživljavanja ovih dafnija u laboratorijskim uslovima, kada su, u odsustvu grabežljivca, za obe vrste imitirali uslove stalnog boravka u epilimniju (stalno održavana visoka temperatura i velika količina hrane) i uslovi vertikalnih migracija (promena temperature i promena količine hrane tokom dana). Ispostavilo se da su se u tako umjetno stvorenim uvjetima epilimniona obje vrste osjećale odlično i imale visok natalitet. U slučaju simulacije uslova vertikalnih migracija, stopa preživljavanja i intenzitet reprodukcije obe vrste su bili znatno niži, ali je zanimljivo da D.hyalina karakterizirale su mnogo bolje stope preživljavanja i reprodukcije od D. galeata. Prilikom simulacije epilimniona, uočena je neka prednost (iako beznačajna). D. galeata. Dakle, razlike u prostorno-vremenskoj distribuciji ovih vrsta Daphnia su odgovarale razlikama u njihovim fiziološkim karakteristikama.

Pretpostavku da je pritisak planktivornih riba faktor koji je odgovoran za pojavu vertikalnih migracija kod planktonskih životinja potkrepljuju i podaci poljskog hidrobiologa M. Gliwicz (Gliwicz, 1986). Pregledavši niz malih jezera u Tatrama, Glivich je otkrio da se u njima često nalazi predstavnik rakova kopepoda Kiklop. Cyclops abyssorum vrši dnevne vertikalne migracije u onim jezerima u kojima ima ribe, ali ne čini tamo gdje nema ribe. Zanimljivo je da je stepen ozbiljnosti vertikalnih migracija kiklopa u određenom vodnom tijelu ovisio o tome koliko dugo je u njemu postojala stalna riblja populacija. Konkretno, slabe migracije zabilježene su u jednom jezeru, gdje su ribe unesene samo 5 godina prije istraživanja, i znatno jače gdje su se ribe pojavile prije 25 godina. Ali seobe Kiklopa bile su najjasnije izražene u tom jezeru, gdje su ribe, koliko je poznato, postojale jako dugo, očito nekoliko milenijuma. Još jedan dodatni argument u prilog hipotezi o kojoj se raspravlja može biti činjenica koju je utvrdio M. Glivich da nije bilo migracije Kiklopa u jednom jezeru 1962. godine, samo nekoliko godina nakon što su ribe tamo puštene, te da su tamo bile jasne migracije. 1985. godine nakon 25 godina suživota s ribom.

Neke vrste riba i morskih životinja hrane se planktonom. Oni filtriraju vodu kroz posebne organe koji su u stanju filtrirati i najmanje morske organizme u njoj. Ovo je plankton. U stvari, to je skup sićušnih organizama koji žive u gornjim, suncem zagrijanim slojevima vode. Kreću se slobodno, povinujući se volji morske struje.

Plankton uključuje mikroskopske biljke i životinje. Biljke nazivamo fitoplanktonom, a životinje zooplanktonom. Plankton ne treba brkati sa betnosom, kojeg predstavljaju stanovnici morskog dna. Plankton se dijeli na morski, riječni (potamoplankton) i jezerski (limpoplankton).

Fitoplankton ne može postojati bez sunčeve svjetlosti, jer ga predstavljaju organizmi koji se hrane fotosintezom. Zato je prisutan na malim dubinama, ne većim od 100 metara. To su uglavnom dijatomeje. Zooplankton ima više sreće u tom pogledu. Može se naći na različitim dubinama.

Sastav morskog i riječnog planktona je različit. Rijeka je predstavljena kopepodima i rotiferima. Morski plankton je mnogo bogatiji. Sadrži: rakove, škampe, mizide, cilijate, radiolarije, meduze, ctenofore, mekušce, larve riba, beskičmenjake itd.

Ova stvorenja su veoma mala. Njihova veličina se izračunava u mikronima. Najveći mogu doseći nekoliko milimetara. Plankton, koji se sastoji od bakterija i sitnih algi, naziva se neoplankton. Onaj u kojem su prisutne rotifere, larve i veće alge naziva se mikroplankton. Mezoplankton uključuje kopepode i druge životinje veličine ne veće od jednog centimetra. Mizidi, škampi i meduze čine osnovu makroplanktona. Tu je i megaplankton, kojeg predstavljaju ctenofore, velike meduze poput cijaneje i krijesnice.

Fitoplankton je neophodan za one organizme koji su sposobni proizvoditi organske tvari iz neorganskih. Zauzvrat, oni mogu postojati upravo zahvaljujući ovim organskim tvarima. pojedinačne vrsteživotinje. Određeni dio organske tvari mogu proizvesti i pridnene biljke, koje se nazivaju fotobentos. U svakom slučaju, sadržaj fitoplanktona u vodi ovisi o tome hemijski sastav, te prisustvo raznih korisnih supstanci u njemu, kao što su silicijum, dušik i fosfati. Tamo gdje ima puno fitoplanktona, koji hrani veći plankton, uvijek ima puno morskih životinja. I, naravno, sezonalnost utječe na razvoj fitoplanktona. Zimi ga, zbog hladnoće i nedostatka sunčeve svjetlosti, uvijek ima manje. Manje ga ima i na sjevernim geografskim širinama, dok ga u tropskom pojasu uvijek ima u višku. Pa, zajedno s razvojem fitoplanktona, počinje se razvijati i zooplankton. Drugim riječima, postoji bliska veza između svih vrsta planktona.

Možemo promatrati proces obilnog razvoja fitoplanktona u obliku cvjetanja vode. To nije uvijek korisno, jer je praćeno oslobađanjem toksičnih tvari koje uzrokuju masovni uginuća riba i morskih životinja. Ovaj rezultat, na primjer, može biti uzrokovan previsokom temperaturom okoline.

Što se tiče biomase planktona, ona zavisi od vrste rezervoara i godišnjeg doba. Ako govorimo o fitoplanktonu, onda je u oceanu njegova biomasa približno ista, i kreće se u području od nekoliko grama po kubnom metru vode. Zooplankton je nešto veći, do nekoliko desetina grama po kubnom metru. Što dublje idete, ima manje planktona. Po nivou planktona prisutnog u rezervoaru može se suditi o stepenu njegove zagađenosti.

Biljni svijet okeana koncentrisan je samo u najgornjem, osvijetljenom sloju vode. Čini se da bi se tu stalno trebali nalaziti biljojedi planktonski organizmi kako bi bili bliže izvoru hrane. Međutim, u stvarnosti, ponašanje morskog zooplanktona je mnogo složenije nego što se moglo očekivati. Velika većina njegovih predstavnika hrani se algama samo noću, a danju se skrivaju u mračnim dubinama.

Tokom cijelog dana, u gornjem stometarskom sloju, gdje se odvija fotosinteza, postoje gotovo samo alge. Koliko god filtrirali morsku vodu posebnim uređajem - planktonskom mrežom - samo zelenkasto-smeđa suspenzija algi uvijek završi u čaši. Čim sunce zađe ispod horizonta i zađe mrak u gornjim slojevima morske vode, rakovi počinju intenzivno raditi svojim antenama i udovima i jure prema gore. Zajedno s njima dižu se salpe i mladunci, a cijelo ovo društvo napada alge u potpunom mraku. Plankton koji se hrani biljkama slijede mali i veliki planktonski grabežljivci, a zatim veće ribe. Kako se zora približava, sav zooplankton tone u dubinu, a do početka dana osvijetljena zona okeana ponovo postaje prazna.

U zoru biologija mora Kada je izumljena planktonska mreža, ljudi su odmah primijetili dobar ulov noću i loš danju. U početku se pretpostavljalo da su planktonski organizmi vidjeli mrežu na dnevnom svjetlu i pobjegli od nje. Noću se mreža ne vidi i stoga donosi bogat ulov. Naravno, ribe, lignje, veliki rakovi sposobni za aktivno plivanje, u pravilu ne padaju u planktonsku mrežu, jer se toga stvarno boje. Ali to se ni na koji način ne može odnositi na planktonske životinje, koje se pasivno kreću s mjesta na mjesto, nošene strujama.

Kada je realnost dnevnih vertikalnih kretanja planktona postala očigledna, bilo je potrebno objasniti razlog ovog čudnog fenomena. U početku se pretpostavljalo da bi planktonski rakovi, koji ostaju u mračnim dubinama tokom dana, mogli lakše pobjeći od grabežljivaca koji bi ih lako mogli otkriti na svjetlu. Tako mnogi kopneni biljojedi provode dan u zaštitnim dubinama šume i izlaze na ispašu samo pod okriljem noćnog mraka. Ova analogija može biti figurativna, ali nije zasnovana ni na čemu.

Poznato je nekoliko planktonskih rakova koji emituju jarko fosforescentno svjetlo. Kao da namjerno signaliziraju grabežljivcima o svojoj lokaciji, a takvi rakovi svijetle i danju u dubinama mora i noću blizu njegove površine. Osim toga, ne pronalaze svi koji jedu planktonske životinje svoj plijen pomoću vida. Poznato je da kitovi kitovi otkrivaju nakupine hrane putem eholokacije. Nije im apsolutno svejedno da li su rakovi obasjani suncem ili su u mraku. Tada je postavljena hipoteza prema kojoj biljke tokom fotosinteze oslobađaju neke tvari koje štetno djeluju na zooplankton. Međutim, nakon pažljivih eksperimenata ova pretpostavka nije potvrđena.

Također se pokazalo da svakodnevna kretanja gore-dolje ne završavaju nužno na površini mora. Mnogo je planktonskih organizama koji noć provode na dubini od 500 - 200 metara, a danju se spuštaju kilometar i više. Oni uopće ne prodiru u sloj u kojem se odvija fotosinteza, i nikada ne vide svjetlost, ali ipak svakodnevno prave značajne vertikalne pokrete.

Stoga se čini da svaka vrsta planktonskih i pelagičnih (također žive u vodenom stupcu, ali sposobne za aktivno kretanje) živi u određenim granicama dubine. Noću ostaju blizu donje granice, a danju blizu gornje granice, krećući se gore-dolje tokom dana. Sasvim je očigledno da stepen osvetljenosti igra dominantnu ulogu u kretanju svih ovih životinja.

Primećeno je da tokom potpunih pomračenja Sunca zooplankton takođe počinje da raste. Čini se da svjetlost plaši planktonske životinje, ali tama privlači. Ali zašto se onda mase planktonskih organizama, koje se noću dižu na površinu okeana, akumuliraju u zracima jarkih lampi spuštenih preko palube? Zašto jata riba i lignji jure prema ovom mlazu svjetlosti? Nikako se nije mogla objasniti svrsishodnost takvih radnji.

Neki stručnjaci, na primjer, engleski hidrobiolog Alec Laurie, pokušali su povezati kretanje planktonskih životinja ne sa svjetlošću, već s temperaturom. Ideja je sljedeća. Na niskim temperaturama se usporavaju životni procesi i smanjuje potrošnja energije. Zbog toga se plankton zadržava u hladnim dubinama, štedljivo trošeći hranljive materije, a noću brzo prodire do polja hrane, najeda se i vraća se na hladno. Između ostalog, viskoznost hladne vode je veća od tople vode. To znači da organizmi planktona koji žive u hladnoj zoni moraju da troše manje energije da zadrže svoj položaj u svemiru nego da žive u toplim površinskim vodama.

Možda je A. Lori donekle u pravu, iako su promjene u viskoznosti vode toliko neznatne da teško mogu imati značajniju ulogu u adaptacijama planktera. Činjenica je da ova teorija ni na koji način ne objašnjava zašto su uspon i spuštanje vremenski tempirani da bi se promijenio intenzitet svjetlosti i da se dešavaju u određeno doba dana, a ne kako planktonski organizmi osjećaju glad. Uređena slika općih ideja o dnevnom vertikalnom kretanju planktona potpuno je narušena otkrićem vrsta koje dan provode na površini, a noću se spuštaju u dubine.

Na kraju je engleski istraživač D. Harris, nenašavši objašnjenje za masovna dnevna kretanja planktona, došao do zaključka da oni nemaju nikakav adaptivni značaj, da je to sporedna manifestacija unutrašnjeg biološkog ritma planktona. . Samo planktonski organizmi, kao i sve druge biljke i životinje, imaju svoj biološki sat, a njihovo klatno se jednom dnevno zanjiha stotinjak metara gore i stotinjak metara dolje (za druge čak i više).

Naravno, u nizu slučajeva postupci životinja dovode do jasno neprikladnih, ali jasno vidljivih rezultata. Tokom leta, ogromno jato ptica se podiglo iz jezera i na trenutak pomračilo sunce, ovo nije uređaj za zaštitu od grabežljivaca, već samo sjena od jata. Ali redovita, strogo regulirana vremenski i daljinski kretanja ogromnih masa planktona nisu sjena! Sami se organizmi kreću! Čak ni trag nije ravnodušan prema onome ko ga je ostavio. Predator prati tragove plijena. Čak i senka može biti opasna. Koristeći ga, neprijatelj otkriva onoga ko ga baci. Još je nemoguće zamisliti da bi tako ozbiljne radnje, kao što je prijelaz iz hladnoće u toplinu, iz dubine na površinu i natrag, bile ravnodušan nusproizvod unutrašnjeg ritma tijela. Apsolutno nema sumnje da su ti pokreti neophodni, ali ne znamo zašto su neophodni. Za sada je ovo jedna od misterija okeana. Možda će neko od čitalaca ove knjige to moći riješiti.

Ako značaj vertikalnog kretanja planktona: i za život samog planktona još nije sasvim jasan, onda je uloga ovog fenomena u ravnoteži okeana, prema jednom od naših vodećih planktonologa, profesoru Mihailu Vinogradovu, očigledno. Redovno kretanje planktona gore-dolje dovodi do kontakta između stanovnika različitih dubina, ubrzava proces tranzicije organskih tvari od mjesta njihove sinteze (blizu površine okeana) do mjesta glavne potrošnje (u dubinama i na dnu), ujedinjuje stanovnike vodenog stupca i dna u jedinstvenu zajednicu.

Sastav planktona. Organizmi koji čine plankton su veoma raznoliki. Biljne forme su ovdje gotovo isključivo zastupljene mikroskopskim nižim jednoćelijskim algama. Među njima su najčešće dijatomeje, zatvorene u svojevrsnu kremenu školjku, nalik kutiji s poklopcem. Ove školjke dolaze u različitim oblicima i vrlo su izdržljive. Padajući na dno nakon smrti, alge prekrivaju ogromna područja okeanskog dna u visokim geografskim širinama takozvanim dijatomejskim muljem. U fosilnom stanju, takve akumulacije ljuštura dijatomeja stvaraju stijene bogate silicijum-dioksidom - tripoli, ili trepetljastu zemlju.

Tek neznatno inferiorne u odnosu na dijatomeju po svom značaju u planktonu su peridinske alge, koje karakterizira prisustvo dvije flagele koje leže u žljebovima, od kojih jedna, poprečno, okružuje tijelo, a druga je usmjerena unazad. Tijelo peridinija prekriveno je ili tankom protoplazmatskom membranom ili ljuskom od mnogih ploča koje se sastoje od tvari slične celulozi. Oblik tijela je okrugao, ponekad postoje tri procesa. Zanimljive su i izuzetno male kokolitine, koje imaju ljusku prožetu vapnenastim tijelima. Silicijumski flagelati opremljeni skeletima imaju istu malu veličinu.

Plavo-zelene alge su podređene važnosti u planktonu mora, ali u nekim desaliniziranim morima, na primjer u Azovskom moru, često se razmnožavaju u takvim količinama da voda postaje zelena.

Od jednoćelijskih životinja, najkarakterističniji za plankton su rizomi globigerine s višekomornim vapnenačkim školjkama prekrivenim dugim tankim bodljama. Padajući na dno nakon smrti, pokrivaju ogromna područja okeanskog dna globigerinskim muljem bogatim vapnom.

Skupine radiata ili radiolarija sa vrlo lijepim, kao čipka tankim silikonskim skeletima također pokrivaju velike površine okeanskog dna.

Široko rasprostranjene trepavice u obliku zvona vrlo su karakteristične za morski plankton, ali je njihov skelet manje izdržljiv, pa stoga ne formiraju takve donje sedimente kao što su dijatomeji, rizopodi i radiolarije. Njihove kuće imaju oblik zvona, vaza, šiljastih cilindara, cijevi itd.

Od bezbojnih flagelata najpoznatije su nesumnjivo sferne noćne svjetiljke, ili noctiluces, koje imaju sposobnost sjaja.

Vrlo su interesantni hidroidni polipi - sifonofori, kolonijalni koelenterati sa kompleksno diferenciranim kolonijama, sa dubokom podjelom funkcija: hranidbene, zaštitne, plivačke, lovačke i polne. Meduze, u obliku kišobrana ili diskova, i ctenofore su vrlo brojne i raznolike.

Crvi su uglavnom predstavljeni raznim larvama - trohoforima i nektohetama. Neke vrste crva vode planktonski način života tokom sezone razmnožavanja, uzdižući se do same površine. Postoje dvije porodice čisto planktonskih anelida.

Rakovi igraju odlučujuću ulogu u planktonu.

Svi redovi ove klase žive u planktonu ili cijeli život (na primjer, kopepodi i kladoceri) ili samo tokom perioda larve (škampi, rakovi). Kopepodi čine glavnu pozadinu životinjskog planktona mora.

Od mekušaca, čisto planktonske grupe su potpuno prozirni kelnopodi i pteropodi. Školjke potonjih, nakon smrti mekušaca, tonu na dno, gdje, poput rizopoda i radiolarija, formiraju pteropodni mulj, karakteriziran obiljem vapna. Gastropodi i školjke imaju planktonske ličinke, koje se odlikuju prisustvom spiralno uvijene ili školjkaste školjke i osebujnog dvolupastog organa za kretanje, prekrivenog na rubovima cilijama. Tokom sezone parenja ispunjavaju masu planktona.

Briozoe i bodljikaši su zastupljeni samo ličinkama. Holoturijci vode planktonski način života. Od nižih hordata vrlo su brojne salpe, svjetleći pirozomi i apendikularije koje žive u prozirnim lovačkim kućama. Plankton ispunjavaju i brojna riblja jaja i larve.

Konačno, debljina morske vode je naseljena bezbrojnim bakterijama. Raznolikost vanjskih oblika bakterija je vrlo mala i ograničena je na samo nekoliko vrsta: štapići, kuglice ili koke, manje ili više duge spirale - spirohete. Mnogi od njih imaju flagele i aktivno su pokretni. Za njihovo razlikovanje koriste se uglavnom fiziološke karakteristike i, u manjoj mjeri, vanjski oblik. Oni igraju vitalnu ulogu u procesima transformacije tvari u moru - od razgradnje složenih ostataka biljnih i životinjskih organizama do njihove transformacije u spojeve ugljika, dušika, sumpora i fosfora koje asimiliraju biljke.

Među bakterijama postoje autotrofne, koje su sposobne, kao i biljke, graditi proteine ​​i ugljikohidrate iz neorganskih tvari. Neki od njih - fotosintetici - koriste sunčevu energiju za ove procese, drugi - hemosintetici - koriste hemijsku energiju oksidacije sumporovodika, sumpora, amonijaka, itd.

Pokretne biljke i vezane životinje. Prisutnost planktona u moru dovela je do razvoja isključivo jedinstvene kategorije životinja koje se uopće ne nalaze na kopnu, a to su nepokretne, vezane ili tzv. Biljke na kopnu su pričvršćene za tlo i ne kreću se. Biljojedi moraju imati sposobnost da priđu hrani i da se kreću da bi to učinili. Predatori moraju uhvatiti svoj plijen. Ukratko, sve suši životinje moraju se aktivno kretati.

U vodi, zbog prisustva planktona i suspendiranih ostataka mrtvih organizama - detritusa, životinja može ostati nepomična, hranu će joj donositi vodene struje, stoga je vezani način života rasprostranjen među morskim životinjama. Tu spadaju hidroidni polipi i koralji, mnogi crvi, rakovi ili morski žir, briozoi, morski ljiljani, itd. Među mekušcima, kao primjer, navešćemo poznate kamenice, čvrsto vezane za stijene ili općenito za čvrste predmete. Sve te životinje ili imaju jedinstvene aparate, kakve nema kod kopnenih životinja, za cijeđenje hrane iz vode, ili nastoje da prostor što šire prekriju brojnim, skoro oralnim pipcima, ili razvijaju granasti oblik.

Nije iznenađujuće što biolozi dugo vremena nisu znali da li da klasifikuju ova bića slična biljkama kao biljni ili životinjski svet i nazvali su ih životinjskim biljkama.

Sada znamo da oni ne mogu, poput biljaka, apsorbirati ugljični dioksid i druge anorganske tvari, već se hrane, kao i sve životinje, gotovom organskom hranom koju stvaraju drugi organizmi, pa ih stoga smatramo životinjama, iako se ne mogu kretati. Dakle, zbog velike specifične težine vode i soli otopljenih u njoj, slobodno plutajuće biljke i vezane životinje mogu postojati u vodenoj sredini.

U populaciju dna, odnosno bentosa, pored ovih vezanih životinja, zajedničkih naziva sesilni bentos, spadaju i životinje koje se slobodno kreću - vaginalni bentos: crvi, rakovi, mekušci - školjkaši, puževi i glavonošci, bodljikaši itd. Neki od njih se hrane na samom planktonu, drugi su planktivojedi. Dakle, bentos u cjelini - i pokretni i vezani - u svojoj je ishrani direktno ili indirektno povezan s planktonom, budući da vezane alge igraju vrlo neznatnu ulogu u gospodarstvu mora. Stoga možemo očekivati ​​da će tamo gdje ima mnogo planktona bentosa biti u izobilju. Međutim, to nije uvijek slučaj. Uslovi u donjim slojevima mogu biti nepovoljni za razvoj bentosa (prisustvo sumporovodika, nedostatak kiseonika i sl.) i tada, uprkos bogatstvu planktona, može biti malo ili nimalo bentosa. Na značajnim dubinama u slojevima dostupnim sunčevoj svjetlosti, hranjive tvari se koriste u vodenom stupcu i toliko malo dospiju do dna da bentos može biti siromašan, uprkos velikoj proizvodnji planktona u gornjim slojevima. Ali ovaj odnos, kada ima malo planktona i puno bentosa, može biti samo privremen.

Gotovo sve bentonske životinje imaju planktonske larve. Plankton je poput vrtića za bentos organizme. To znači da u određenim godišnjim dobima bentos nije samo potrošač planktona, već i njegov proizvođač.

Život i odnosi planktonskih organizama. Slobodno plutajući biljni organizmi - dijatomeje i flagelati - hrane se, rastu i razmnožavaju zahvaljujući ugljičnom dioksidu, nitratima, fosfatima i drugim anorganskim spojevima otopljenim u vodi, od kojih na sunčevoj svjetlosti grade složene organske spojeve svog tijela. To su proizvođači organskih tvari. Ove mikroskopske biljke hrane se rakovima, crvima i drugim biljojedim životinjama, koje se mogu hraniti samo gotovim, stvorenim biljkama, organskim tvarima i ne mogu ih koristiti. okruženje neorganska jedinjenja. To su potrošači prvog reda. Predatori - potrošači drugog reda - hrane se na račun biljojeda. Njih, pak, jedu veći grabežljivci - potrošači trećeg reda, itd. Takvi su odnosi unutar ove zajednice.

Na kraju, svi organizmi - i proizvođači i potrošači - umiru. Njihovi leševi, kao i izlučevine i izmet, kao rezultat djelovanja bakterija i drugih mikroorganizama, pretvaraju se natrag u biogene elemente otopljene u vodi - izvorni materijal za novu izgradnju tijela biljnih organizama uz pomoć solarna energija, i ciklus transformacija supstance se zatvara.

Dakle, hemijski elementi koji čine organizme - azot, ugljenik, vodonik, kiseonik, fosfor, sumpor itd. - u stalnom su kretanju u krugu: alge (proizvođači) - životinje (potrošači) - bakterije i biogena jedinjenja rastvorena u vodi .

Ovo kružno kretanje elemenata nastaje zbog sunčeve energije koju hvataju i akumuliraju biljni organizmi u obliku kemijske energije složenih organskih tvari. Životinje troše samo organske tvari koje stvaraju biljke, koristeći energiju koju akumuliraju. To su, općenito, odnosi između biljnih i životinjskih dijelova planktona. Iz ovoga je jasno da bi omjer zooplanktona i fitoplanktona trebao biti direktan, odnosno na mjestima gdje je malo fitoplanktona trebalo bi biti malo zooplanktona, i obrnuto, s povećanjem fitoplanktona, količina zooplanktona bi trebala rasti.

Međutim, ovaj omjer između biljnih i životinjskih dijelova planktona ne može ostati konstantan. Na bogatoj hrani fitoplanktona, zooplankton se intenzivno razmnožava i može doći trenutak kada, na primjer, kao rezultat iscrpljivanja zaliha biogenih spojeva u vodi, proizvodnja fitoplanktona počne opadati. Na kraju se može ispostaviti da će biti puno zooplanktona, a malo fitoplanktona, odnosno omjer će postati suprotan. Zooplankton će početi da izumire zbog nedostatka hrane.

Dakle, kvantitativni omjeri zooplanktona i fitoplanktona ne mogu ostati konstantni zbog biološke prirode odnosa između biljnih i životinjskih dijelova planktona, čija je osnova borba za postojanje.

Pitanje brojčanih odnosa između bakterija, fitoplanktona i zooplanktona još nije dovoljno proučeno. Međutim, na osnovu činjenice da bakterije uglavnom žive od raspadanja organizama, može se pretpostaviti da što više fitoplanktona i zooplanktona bude, to će biti više bakterija. Zbog kolosalne brzine razmnožavanja bakterija, malo je vjerojatno da će njihova potrošnja od strane zooplanktona značajno promijeniti ove odnose.

Pored čisto bioloških unutrašnji razlozi na ove odnose može uticati spoljni uslovi, o čemu će biti riječi u nastavku.

Adaptacije na planktonski način života. Kao što je rečeno, zbog činjenice da je specifična težina protoplazme, iako neznatna, ipak veća specifična težinačista voda, planktonski organizmi, da bi se zadržali u vodenom stupcu, moraju imati neke adaptacije koje sprečavaju uranjanje ili ga barem usporavaju. Da bi se razumjela suština ovih uređaja, potrebno je upoznati se s uvjetima plovnosti. Odnos između ovih uslova se izražava na sledeći način:

Pogledajmo koje su to pojedine komponente.

Viskoznost ili unutrašnje trenje je svojstvo fluidnih tijela koje određuje otpor čestica kada se pomjeraju jedna u odnosu na drugu. Kada temperatura vode poraste od 0 do +30-40°C za svaki stepen, viskoznost se smanjuje za približno 2-3%. Kako salinitet raste, viskoznost se povećava, ali vrlo malo. Viskozitet vazduha je 37 puta manji od viskoziteta vode. Shodno tome, samo zbog toga će tijelo u zraku pasti 37 puta brže nego u vodi. U toploj i slatkoj vodi uslovi uzgona će biti lošiji nego u morskoj i hladnoj vodi. U tropskim vodama adaptacije na planktonski način života trebale bi biti izraženije nego u hladnim vodama.

Otpornost oblika je sposobnost tijela da se odupre bilo kakvim utjecajima ili promjenama.

Preostala težina je jednaka težini organizma umanjenoj za težinu vode koju je istisnuo. Dakle, što je veća težina istisnute vode, to je manja zaostala težina, a ova vrijednost direktno ovisi o specifičnoj težini vode. Stoga, kako se salinitet povećava, uzgona će se povećati. Što je temperatura vode bliža temperaturi njene najveće gustine (+ 4°C za slatku vodu), to će se povećati uzgona.

Ako viskoznost vode i njena specifična težina, kao faktori koji određuju brzinu potapanja (uzgona), ne zavise od organizma, onda su težina samog organizma i otpor forme njegovi znakovi i kao takvi su predmet prirodna selekcija i stoga se tokom evolucije mogu poboljšati, prilagođavajući se promenljivim uslovima.

Razmotrimo prvo načine na koje se može postići gubitak težine. Za prosječnu specifičnu težinu protoplazme uzima se 1,025, odnosno samo malo veća od specifične težine vode; Istovremeno, s jedne strane, u organizmima nalazimo teže tvari (kosti, školjke, školjke rakova i druge skeletne formacije), as druge, lakše tvari (masti, ulja, plinovi itd.). Odavde je jasno da prilagođavanje uzgonu treba da ima za cilj: 1) smanjenje, odnosno smanjenje mineralnih skeleta školjki i drugih teških delova; 2) o razvoju takvih lakih potpornih formacija kao što su masne i uljne inkluzije, mehurići gasa; 3) konačno, specifična rezidualna težina organizma će se smanjiti kada su tkiva zasićena vodom, volumen organizma će se povećati sa relativno malom količinom suve materije.

Svi ovi načini smanjenja preostale težine u različitim kombinacijama uočeni su u prirodi među planktonskim organizmima.

Smanjenje teških formacija. Zbog velike specifične težine vode, organizmi u vodenoj sredini gube gotovo svu svoju težinu. Čini se da voda svojim pritiskom podržava tijelo. Stoga u vodi mogu postojati meki, skeletni, želatinozni oblici. Takve su, na primjer, ctenofore, nježne poput polutečnog želea, od kojih je posebno značajan pojas Venere (Cestus veneris), koji, uprkos krhkosti njegovih tkiva, doseže preko metar dužine. To su meduze, posebno arktička plava meduza, koja doseže dva metra u prečniku. Kada se izvade iz vode, takvi oblici se spljošte i umiru.

Smanjenje skeletnih formacija kod planktonskih rizoma izražava se u tome što imaju tanke ljuske i veće pore od ljuski rizoma koji žive na dnu.

Kod mekušaca kobičastog stopala koji vode planktonski način života, susrećemo se sa svim fazama redukcije školjke: 1) tijelo mekušaca može biti potpuno skriveno u školjki; 2) ljuska pokriva samo gonadu; 3) školjka potpuno nestaje.

Kod pteropoda ljuska je tanka i prozirna ili, uglavnom, potpuno odsutna.

Akumulacija tvari sa nižom specifičnom težinom (masti, ulja) uočena je kod dijatomeja, noćnih životinja, mnogih radiolarija i kopepoda. Sve masne inkluzije predstavljaju rezerve nutrijenata i istovremeno smanjuju zaostalu težinu. Iste funkcije obavljaju i kapljice masti u pelagičnim ikrima i ribljim ikrima. U ljušturama planktonskih rakova, u poređenju sa oblicima koji naseljavaju dno, količina kalcija u pepelu se smanjuje, a istovremeno se povećava količina masti: u travnatog raka (Carcinus) koji puzi po dnu, kalcijum u pepelu iznosi 41%, masti 2%. Jedan od velikih planktonskih kopepoda, Anomalocera, ima 6% kalcijuma i 5% masti.

Akumulacija gasa je još efikasnija u smanjenju preostale težine. Dakle, plavo-zelene alge imaju posebne plinske vakuole. Višećelijske alge Sargassum, koje plutaju u Atlantskom okeanu, imaju mjehuriće plina koji ih podržavaju u vodi. Ali posebno su poznati plinom punjeni hidrostatski uređaji sifonofori, lastavice, vodene cvjetnice bešike itd.

Impregnacija tkiva vodom i stvaranje želea nalaze se u raznim jednoćelijskim i kolonijalnim algama, meduzama, ctenoforima, pteropodima i mekušcima kobilicama. Utvrđeno je da u Baltičkom moru, gdje je voda svježija, a samim tim i lošiji uvjeti plovnosti, tijelo meduze Aurelije sadrži 97,9% vode, au Jadranu gdje je salinitet preko 35% i uslovi plovnosti su lošiji. bolje, sadrži samo 95,3%. Moguće je da je to posebno zbog uslova plovnosti u ovim morima.

Otporni oblici i dimenzije sadnica. Poznato je da je otpor koji medij čini pokretnom tijelu povezan s unutarnjim trenjem pomjerenih čestica vode i to proporcionalno pomjerenoj površini. Dakle, brzina potapanja će biti obrnuto proporcionalna specifičnoj površini, odnosno omjeru površine tijela i njegovog volumena. Kako se veličina tijela smanjuje, njegova površina se smanjuje proporcionalno kvadratu, a volumen se smanjuje proporcionalno kocki. linearne dimenzije. Za loptu je specifična površina jednaka 4r 2 π: 4 / 3 /r 3 π = 3/r, to jest, lopta poluprečnika 1 će imati specifičnu površinu od 3; u 2 - 1 1/2; 3 - 1; 4 - 3/4; 5 - 3/5; 6 - 1/2; 7 - 3/7; 8 - 3/8 itd.

Dakle, mala veličina organizma daje mu prednost u odnosu na velike u pogledu plovnosti. Ovo daje do znanja zašto mali oblici prevladavaju u planktonu. Za alge, na primjer, njihova mala veličina daje prednost za veću adsorpciju nutritivnih soli, koje se nalaze u vrlo malim količinama u morima.

Plankteri su klasifikovani po veličini.

Ultraplankton su organizmi veličine do nekoliko mikrona.

Nanoplankton. Dimenzije - manje od 50 mikrona. Organizmi ove veličine prolaze kroz najdeblji mlinski gas sa veličinom oka od 65-50 mikrona. Stoga se za brojanje nanoplanktona koristi centrifugiranje ili sedimentacija u visokim sudovima (centrifuga, odnosno sedimentni plankton, sadrži bakterije neoljuštenih i silicijumskih flagelata, kokolitofora).

Mikroplankton je već zarobljen u velikim količinama mlinskog gasa. To uključuje oklopne peridine, dijatomeje, protozoe, male rakove, itd. Veličine mikroplanktonskih organizama kreću se od 50 do 1000 mikrona.

Mezoplankton je većina organizama životinjskog planktona: kopepoda, kladocerana, itd. Dimenzije - od 1 do 15 mm.

Makroplankton se mjeri u centimetrima. To uključuje meduze, sifonofore, salpe, pirozome, kelenopode, pterygopode, itd.

Megaloplankton uključuje vrlo malo velike forme veličine oko jednog metra, među njima već spomenuti Venerin pojas, arktička plava meduza i drugi izuzetni divovi. Imajte na umu da se i makroplankton i megaloplankton sastoje isključivo od oblika sa visoko razvijenim želatinoznim tijelom natopljenim vodom, što očito kompenzira njihovu veliku veličinu, koja je nepovoljna u pogledu plovnosti.

Međutim, da bi se savladao otpor okoline, važna je ne samo relativna veličina površine uronjenog tijela, već i njegov oblik. Kao što je poznato, od svih geometrijskih tijela iste zapremine, sfera ima najmanju površinu. Unatoč tome, sferni oblici su prilično rasprostranjeni među planktonskim organizmima (neke zelene alge, brojni flagelati, uključujući poznati Noctiluca noctule, Thalassicola radiolaria, neke ctenofore, itd.).

Mora se misliti da u ovom slučaju takvi uređaji kao što su smanjenje specifične težine, natapanje tijela vodom i slično tako kompenziraju nedostatak sfernog oblika da potpuno eliminiraju djelovanje gravitacije. Za takav organizam, vodeni stupac je homogen. Nijedna druga sredina i nijedno drugo stanište, osim vodenog stupca, ne predstavljaju takvu jednoličnost u svim smjerovima, pa se sferni organizmi ne nalaze nigdje osim u vodenom stupcu. Moguće je da u uslovima koji isključuju gravitaciju, sferni oblik, sa svojom minimalnom površinom, može pružiti neke prednosti.

Za povećanje plovnosti posebno značenje ima povećanje takozvane frontalne površine, odnosno površine koja pri kretanju pomiče čestice medija (u ovom slučaju prilikom potapanja).

S obzirom na zanemarljivu težinu planktera, jednostavno izduživanje tijela u smjeru okomitom na smjer gravitacije već daje organizmu prednost u pogledu plovnosti. Ovaj oblik je posebno koristan za one organizme koji imaju određenu mobilnost. Stoga se u planktonu vrlo često nalaze izduženi, štapićasti, niti nalik ili trakasti oblici kako osamljenih tako i kolonijalnih organizama. Primjeri uključuju brojne zelene alge, brojne dijatomeje, neke radiolarije, morske strijele (Sagitta), larvu desetonožnog rakova Porcelain i druge pokretne plankere. Jasno je da je površina trenja dodatno povećana brojnim bodljama i izbočinama usmjerenim u različitim smjerovima, što nalazimo i kod brojnih predstavnika najrazličitijih sistematskih grupa, na primjer, kod dijatomeja chaetoseros, peridineum-ceratium, rizoma globigerine, brojne radiolarije, larve morski ježevi i zmijskih zvijezda (Plutej) i, posebno, kod raznih rakova, ukrašenih pernatim čekinjama.

Od istog značaja je i spljoštenje tijela u ravni okomitoj na smjer gravitacije, što je u toku evolucije dovelo do razvoja kolačastih ili diskastih oblika. Najpoznatiji primjer takvih oblika je meduza Aurelia, rasprostranjena u našim morima, ali se ovaj oblik nalazi i među plankterima drugih sistematskih grupa. Tu spadaju Costinodiscus, Leptodiscus, brojne radiolarije, a posebno Phyllosoma foliaceae, larva jastoga, komercijalni rak u zapadnoj Evropi.

Konačno, dalje usavršavanje u ovom pravcu dovodi do invaginacije donje površine i razvoja meduzoidnog, padobranskog oblika, toliko savršenog da se koristi u aeronautici za usporavanje pada tijela u zraku. Kao primjeri meduzoidnih oblika, pored raznih meduza, mogu se navesti i pojedini predstavnici drugih grupa, kao što su zeleni flagelati - medusochloris, glavonošci - cirotauma i holoturije - pelagoturije.

Vrlo često tijelo istovremeno posjeduje nekoliko uređaja koji smanjuju brzinu uranjanja. Dakle, kod meduze, pored oblika u obliku padobrana, postoji snažan razvoj želatinozne međuploče; kod nekih radiolarija, uz spinoznu formu, nalazimo masne inkluzije; u planktonskim rizomima globigerina imamo povećanje pora i brojne bodlje što smanjuje zaostalu težinu.

Sve ove raznolike adaptacije na planktonski način života razvile su se tijekom evolucije u širokom spektru organizama, potpuno bez obzira na njihov evolucijski odnos. Sama protoplazma, čak i ako ne uzmete u obzir mineralne skeletne formacije, teža je od vode. Ova okolnost nam daje pravo da vjerujemo da je primarni način života bio bentoški, a ne planktički. Drugim riječima, život je u početku bio koncentrisan na dnu, a tek kasnije su se organizmi proširili u vodeni stupac.

Zooplankton (životinjski plankton) su mali organizmi koji su često prepušteni na milost i nemilost oceanskim strujama, ali za razliku od fitoplanktona nisu sposobni.

Posebnosti

Pojam zooplankton nije taksonomski, već karakterizira način života nekih životinja koje se kreću zahvaljujući protoku vode. Zooplankton je ili premali da se odupre struji, ili veliki (kao što je slučaj sa mnogim meduzama), ali mu nedostaju organi koji im omogućavaju da slobodno plivaju. Osim toga, postoje organizmi koji su plankton samo u određenoj fazi svog razvoja životni ciklus.

Reč plankton dolazi od grčke reči planktos, što znači "lutanje" ili "lutanje". Riječ zooplankton uključuje grčku riječ zoion, što znači "životinja".

Vrste zooplanktona

Vjeruje se da postoji više od 30.000 vrsta zooplanktona. Može živjeti u slatkoj ili slanoj vodi širom svijeta, uključujući okeane, mora, rijeke, jezera itd.

Vrste zooplanktona

Zooplankton se može klasificirati prema veličini ili dužini tijela. Neki termini koji se koriste za označavanje zooplanktona uključuju:

• Mikroplankton su organizmi veličine 20-200 mikrona - ovo uključuje neke kopepode i drugi zooplankton.
• Mezoplankton su organizmi veličine 200 µm-2 mm, uključujući larve rakova.
• Makroplankton su organizmi veličine 2-20 mm koji uključuju eufauzije (na primjer, kril je važan izvor hrane za mnoge organizme, uključujući kitove usate).
• Mikronekton su organizmi veličine 20-200 mm. Primjeri uključuju neke eufauzije i glavonošce.
• Megaplankton - planktonski organizmi veći od 200 mm, uključujući salpe.
• Holoplankton su organizmi koji su planktonski tokom cijelog svog života - kao što su kopepodi.
• Meroplankton su organizmi koji imaju planktonsku fazu svog životnog ciklusa, ali iz nje izrastu u nekom trenutku, na primjer, ribe i.

Šta jede zooplankton?

Zooplankton i lanci ishrane

Zooplankton se uglavnom nalazi na drugom trofičkom nivou, koji počinje fitoplanktonom. Zauzvrat, fitoplankton jede zooplankton, koji jedu male ribe, pa čak i divovski kitovi.