Что такое планктон, нектон и бентос Каково характерные особенности планктонных , нектонных и бентосных животных

История изучения

Несмотря на то, что данная группа живых организмов по большей части невидима для человеческих глаз без применения специальной техники, о её существовании биологи догадывались давно. Официально термин «планктон» был введён немецким океанографом Виктором Гензеном, который всю свою жизнь посвятил изучению многообразия природы океана. Слово было введено в официальный словарь терминов почти 130 лет тому назад – в 1887 году.

Слово заимствовано с греческого языка, с которого переводится как «блуждающий» или «странствующий». Это метко отражает способ существования мельчайших морских обитателей, поэтому термин прекрасно прижился и никогда не оспаривался.

На данный момент планктонные организмы являются группой, в которой учёные ежегодно делают самое большое количество открытий новых видов, ранее никем не описанных.

Перемешивать океан помогает планктон

Кажется, что толща океанических вод перемешивается равномерно, но в действительности на смешение вод в океане (море) влияют многие факторы.

Считается, что ветер способствует перемешиванию слоев воды, но он затрагивает лишь поверхностные слои, прогреваемые солнцем. Далее идет зона, где соприкасаются холодные и теплые слои (термоклин) и чем глубже, тем ниже температура, а плотность выше. Для самого нижнего слоя характерна низкая температура и незначительное перемешивание водных масс.

Фотосинтез возможен только там, где есть солнечный свет, а это слои в 50-100 м, поэтому именно здесь и находится основные массы фитопланктона (микроводоросли и цианобактерии).

Он служит источником органических веществ, необходимых для жизнедеятельности множества организмов — от громадных особей, например, кита, до мелких миллиметровых рачков. То, что происходит миграция животных, и она способствует перемешиванию слоев, это понятно. Но казалось маловероятно, что и ракообразные способствуют перемешиванию толщи вод.

Зоопланктонные организмы в течение суток совершают вертикальные перемещения из верхних слоев в нижние и наоборот. Днем они опускаются глубже, чтобы не стать пищей для крупных животных, а ночью поднимаются для получения необходимого питания.

Ученые решили провести исследования, подтверждающие или опровергающие предположение о том, что ракообразные способствуют перемешиванию слоев воды. Поведены они были в бухте Саанич (Канада), отгороженной от моря узким мелководным проливом.

Бухта глубокая – 240 м, поэтому слои воды перемешиваются плохо, а на глубинах более 100 м наблюдается отсутствие кислорода. Зоопланктонные организмы обитают только в верхнем 100-метровом слое, находясь днем на 70-80-метровой глубине, а ночью поднимаются в верхние слои, где основная масса фитопланктона.

С помощью эхолотов и специальных датчиков, фиксирующих интенсивность турбулентности, было установлено, что за 10-15 минут при миграции вечером и утром интенсивность в некоторых слоях возросла в 100-1000 раз.

Дальнейшие исследования должны показать, как влияет перемешивание слоев при миграции рачков на увеличение фитопланктона.

Размеры

Принято считать, что планктон – это исключительно микроскопические микроорганизмы, которые нельзя рассмотреть невооружённым взглядом. Именно об этом сообщают ученики на уроках географии и биологии, делая доклады и зачитывая рефераты. На самом деле, это не совсем так. Подавляющее большинство представителей этой группы действительно очень малы, но есть и такие, которые значительно превышают размеры тела человека.

Выделяют такие категории:

• фемтопланктон – представлен мельчайшими вирусами, размером до 0,2 мкм;
• пикопланктон – в него входят крупные бактерии и одноклеточные водоросли размером от 0,2 до 2 мкм;
• нанопланктон – крупные одноклеточные водоросли и колонии бактерий размером 2-20 мкм;
• микропланктон – сюда относят коловраток, простейших и большинство водорослей размером от0,02 до 0,2 см;
• мезопланктон – к этой группе относятся рачки и морские животные до 2 см;
• макропланктон – медузы, креветки и прочие животные от 2 до 20 см;
• мегапланктон – самые крупные представители с размером от 20 см до 2 м.

Самыми большими в планктоне являются медузы цианеи с телом диаметром 2 м и щупальцами, простирающимися на 30 м вокруг, а также колонии пиросом, которые образуют ленту шириной 1 м и 30 м в длину.

Наиболее многочисленную группу представляют собой организмы в диапазоне 0,2-2 мкм, именно они по биомассе значительно превосходят остальных, даже наиболее крупных представителей.

Интересна картина зависимости веса и размера этих микроорганизмов. Далеко не всегда большие экземпляры весят много. Для того, чтобы быстрее дрейфовать, в процессе эволюции выработалось много приспособлений, которые не увеличивают массу тела, но повышают способность к парению к воде: включения газа или капель лёгкого жира, внутренние камеры с морской водой, выросты, тонкое и плоское тело, поры внутри скелета и пр.

Выражение Офисный планктон

Довольно часто можно услышать выражение, относящееся к офисным, и не только, работникам в городе – «офисный планктон». Исходя из энциклопедического определения планктона, можно сказать, что это безликая масса без особых целей слепо и бездумно плывущая по жизни.

Оборот появился в употреблении примерно в начале 2000-х годов и повсеместно используется в прессе, в политике и дать ему определение совсем не просто, как казалось бы на первый взгляд. По этому поводу существует несколько мнений и каждое из них имеет право быть.

Причиной появления выражения стал переизбыток офисных работников, у которых служебное время использовалось не по назначению из-за малых объемов работы. Место обитания офисного планктона – любая контора, но никак не производство.

Сейчас пассивная бездеятельность заменена на видимость деятельности, чтобы создать впечатление активной работы, например, не нужные никому планерки, деловые встречи и совещания по обмену опытом и т. д.

К офисному планктону относят служащих, от которых совершенно ничего не зависит, мелких руководителей и руководителей среднего звена, категорию управленцев, занимающихся только контролем, карьеристов.

Планктон. Планктонная сеть. Можно ли есть планктон. Часть 1.

Опубликовал | Автор Александр Феданов

Что такое планктон.

Что такое планктон, что такое планктонная сеть и можно ли есть планктон? Можно ли выжить, питаясь им в аварийных ситуациях ради выживания в море?

Слово планктон в переводе с греческого значит — блуждающий, парящий. Это совокупность мелких организмов, взвешенных в толще воды, не способных активно сопротивляться течениям и переносимых ими. Этим он отличается от нектона, т.е. рыб, млекопитающих, моллюсков так-же живущих в толще воды, но способных активно перемещаться, сопротивляясь воле течений.

Планктон включает в себя мелкие организмы от вирусов (нанопланктон) до организмов размеров до 2-х см., называемых мегапланктоном.

По составу он подразделяется на:

— фитопланктон, состоящий из мелких водорослей, способных к фотосинтезу.

— зоопланктон, состоящий из мелких животных (простейших, кишечнополостных, ракообразных, икры и личинок рыб (ихтиопланктон), яиц и личинок беспозвоночных).

— выделяют также бактериопланктон, представители которого питаются органическими остатками.

Планктонные организмы обогащают биосферу кислородом и органическим веществом. Они непосредственно, или опосредовано через пищевые цепи являются пищей для водных животных и птиц.

Распространение и распределение планктона.

Планктон распространен по всему мировому океану и во всех пресных водах Земли. Причем скопления его могут наблюдаться как в южных, так и в умеренных и арктических широтах. Примером могут служить скопления антарктического криля, промысловых ракообразных, питающихся фитопланктоном.

Но видовой сотав планктона тропических вод значительно богаче видового состава вод умеренных и высоких широт.

Он неравномерно распределяется по поверхности Мирового океана. Наибольшие его скопления наблюдаются в зонах апвеллинга (в переводе с английского — подъема), где глубинные, обогащенные минеральными веществами воды поднимаются на поверхность и смешиваются с теплыми поверхностными водами бедными на азот и фосфор.

При обогащении поверхностных вод азотом и фосфором наблюдается усиленное размножение фитопланктона, а за ним зоопланктона и организмов питающихся планктоном и хищников.

Свечение планктона

Причинами апвеллинга могут быть течения, ветер, завихрения вод, рельеф океанского дна. Зоны апвеллинга, в большинстве случаев, постоянны и количество планктона и, следовательно, рыб и других морских животных в них можно прогнозировать.

В толще воды планктон распределяется следующим образом:

Фитопланктон распространен в верхних слоях вод, обогреваемых и освещаемых солнечными лучами, необходимыми ему для фотосинтеза.

Зоопланктон распределен по всей толще воды, вплоть до больших глубин.

Та часть его, которая находится вблизи поверхности способна мигрировать в верхние слои вод, где питается фитопланктоном. Эти миграции происходят в ночное время. Поэтому при сборе планктона в дневное время в планктонную сеть попадают, преимущественно, водоросли. Ночью уловы обогащаются зоопланктоном.

Зоопланктон больших глубин питается остатками погибших животных. Хищные виды зоопланктона питаются представителями его самого.

Можно ли есть планктон.

На вопрос можно ли есть планктон следует ответить утвердительно. Некоторые его виды употребляются в пищу человеком. Например, антарктический криль. Так, что вопрос не в том можно ли есть планктон, а в том можно ли есть его находясь в открытом океане, вылавливая и поедая, в том числе, и в сыром виде. Это может быть необходимо в аварийных ситуациях, ради выживания в море.

Он богат белками, жирами, углеводам и витаминами. То есть  всем необходимым для жизни.

В составе зоопланктон преобладают белки. Процентное соотношение белка в нем больше чем в некоторых промысловых рыбах. А вот фитопланктон богат углеводами и витамином С. Опыт употребления планктона в пищу дал  положительные результаты.

Французский врач Ален Бомбар, который в 1952 году в одиночку, в резиновой лодке переплыл Атлантический океан, также задался вопросом можно ли есть планктон. Находясь в плавании 65 дней и не имея запасов продуктов и воды он питался рыбой и планктоном, используя его в качестве источника углеводов и витамина С. Орудием лова ему служила планктонная сеть.

Экологическая роль

Значение фитопланктона и зоопланктона в жизни планеты сложно переоценить. Именно эти микроорганизмы были первыми на Земле, начавшими продуцировать кислород. Даже сейчас 50% кислорода вырабатывается планктоном, а в связи с быстрой вырубкой лесов этот процент ежегодно увеличивается, поэтому титул «лёгкие планеты» смело можно передавать океаническим обитателям.

Планктон потребляет органику, которая поступает в мировой океан, и если бы не эти неутомимые «очистители», вода давно стала бы непригодной для жизни. Они являются начальным элементом пищевой цепочки, круглый год насыщая морских обитателей и птиц. Интересен тот факт, что самые большие млекопитающие планеты – синие киты – питаются наименьшими представителями глубин океана – планктоном. Многие киты плывут вслед за течениями, в которых присутствует большое скопление планктонных микроорганизмов, чтобы всегда оставаться возле кормушки.

Учёные используют эту группу для косвенной оценки чистоты водоёмов, поскольку в загрязнённой воде её представители быстро вымирают.

Обитатели зоопланктона

Зоопланктон – это часть планктона, состоящая из водных животных, мигрирующих вместе с течением. Ракообразные небольших размеров и одноклеточные организмы являются важнейшей его составляющей.

Эвфаузиид (криль)

Самые известные ракообразные в планктоне, похожие на маленьких креветок, – это миниатюрные рачки (3-5 см), которых привыкли называть криль, что в переводе с голландского означает крошка. На самом деле название рачка – эвфаузиид (сияющий свет). Просвечивающее тельце сливается с водой и выполняет своего рода защитную функцию.

Рачки питаются только мельчайшими водорослями, обитают практически во всех морях и океанах, образуя многокилометровые скопления. Замечено, что больше всего их встречается там, где температура воды ниже. Криль составляет основу рациона многих морских животных, птиц.

Фораминиферы

Большое количество планктонных животных в океане – это простейшие одноклеточные и увидеть их можно только под большим увеличением. Фораминифера – крупный их представитель, тело которого находится в раковине с многими камерами, снабженной торчащими в разные стороны иглами.

Питается фораминифера мелким планктоном, попадающим в «сети», состоящие из ложноножек (выросты цитоплазмы), торчащих из раковины, и соединенных друг с другом перемычками.

Лучевики (радиолярии)

Представители вида единственные среди всех одноклеточных имеют сложноустроенный стронциевый или кремниевый скелет. Обитают в 200-метровом слое воды.

Физалия  или португальский военный кораблик

Необычное планктонное животное физалия – это симбиоз (колония) совершенно разных кишечнополостных организмов, у каждого их которых своя роль.

Верхняя часть физалии представляет собой пузырь, наполненный воздухом. Пузырь этот не что иное как пневматофор (видоизмененная медуза), имеющий яркую окраску. Над ним находится изогнутый в виде буквы S гребень, помогающий выполнять повороты и двигаться под острым углом к ветру, что позволяет не прибиваться к берегу.

Светящееся чудо

Всем известно прекрасное явление свечения моря, которое можно наблюдать в ночное время, происходящее благодаря присутствию в нём планктонных фотосинтезирующих бактерий. Активнее всего этот процесс наблюдается в тёплое время года, в моменты активного размножения фитопланктона. Яркое свечение туристы могут наблюдать в прибрежных зонах Черноморских акваторий, в Азовском море, перенасыщенном удобрениями, и на Мальдивах.

Основным источником свечения являются цианобактерии и динофлагелляты. Они способны вырабатывать столько света, что его видят даже космонавты в виде голубой пелены, находясь на орбите. Огромное количество фотографов стремятся в такое время на побережье, чтобы сделать свои лучшие фотоснимки.

Эти бактерии способны к биолюминисценции – явлению, во время котором вырабатывается электрический импульс, усиливающийся при механическом воздействии. Именно поэтому во время движения в ночных волнах свечение становится заметным и окружает силуэт тела или руки, которая плещется в волнах.

Нередко во времена чрезмерного размножения фитопланктона морская вода меняет свой цвет, иногда она становится зеленоватой, белёсой или красноватой. Именно по этой причине Красное море получило когда-то своё название.

Биологические сезоны

Как большинство видов живой природы, планктон имеет сезонные колебания численности, которые обусловлены температурой среды обитания и длиной светового дня. Во время хороших погодных условий, тепла и достаточного количества света наблюдается всплеск размножения, а при неблагоприятных факторах развитие замедляется. В течение каждого сезона изменяются состав, количество и возрастные показатели представителей фитопланктона и зоопланктона.

Годовой цикл выглядит так:

1. Весной со значительным потеплением начинают бурно размножаться водоросли, поэтому фитопланктон стремительно развивается, часто вызывая цветение воды. Поскольку фитопланктон служит пищей для многих видов зоопланктона, то увеличение водорослей неизменно влечёт за собой бурный всплеск активного размножения мельчайших живых планктонных организмов.
2. К лету рост численности останавливается и замирает на одном уровне.
3. Осенью количество фитопланктона и зоопланктона начинает уменьшаться, особенно рано этот процесс стартует в северных акваториях. В южных широтах осень опять провоцирует вспышку размножения, как и весной.
4. Зимой количество снижается, большинство экземпляров переходят к состоянию покоя.

Особенности

Термин зоопланктон не является таксономическим, но характеризует образ жизни некоторых животных, которые передвигаются благодаря течению воды. Зоопланктон либо слишком мал, чтобы противостоять течению, либо большой (как в случае многих медуз), но не имеет органов, позволяющих свободно плавать. Кроме того, есть такие организмы, которые являются планктоном только на определенной стадии их жизненного цикла.

Слово планктон происходит от греческого слова planktos, означающего «странствующий» или «блуждающий». Слово зоопланктон включает в себя греческое слово zoion, означающее «животного».

Где обитает

Идеальными условиями для этой группы считаются те же, что и для всех остальных живых существ: тепло и свет солнца. Такие условия есть в верхнем слое воды, который хорошо прогревается и пропускает через себя солнечные лучи в достаточном количестве

Особенно это важно для фитопланктона, процессы жизнедеятельности которого напрямую зависят от солнечного света. Больше всего его можно обнаружить в поверхностном слое морей и океанов, имеющем название эвфотический слой

На глубине 50 м плотность населения начинает уменьшаться, а после 100 м встретить планктонного представителя можно лишь изредка.

Раем для планктона являются тропические акватории океана, поэтому огромное видовое разнообразие и численность сосредоточены в тёплых волнах Индийского океана. Чаще всего состав разнообразен и намешан, но некоторые экземпляры живут без соседей. К таким относятся рачки артемии, обитающие в водах с настолько высокой солёностью, что её не выносят больше ни одни планктонные организмы.

Но чаще всего видовое разнообразие в море очень обширно. Средние данные по численности показывают, что в одном стакане морской воды находится 200 млн вирусов, которые заражают 20 млн бактерий, тоже находящихся в этом же стакане. Поэтому можно только представить, сколько планктона мы «расталкиваем» своим телом, заходя в морскую воду.

Раньше в северных частях Атлантического океана планктон не выживал из-за низких температур, но сейчас, спустя 800 тыс. лет, он опять вернулся в эти области. Причиной тому стало таяние полярных ледников, которое происходит более интенсивно в связи с глобальным потеплением. Наличие в этих акваториях пищи привлекло сюда серых китов. Какие ещё изменения в природе способно вызвать расселение этих морских микроорганизмов, можно только предполагать.

Встретить планктон возможно не только в экзотических местах: он живёт в любых водоёмах, даже в небольшом ведре с водой, которое несколько дней простояло дома. В аквариуме его с удовольствием поедают рыбы, разнообразя свой рацион и приближая его к природному. Встретить зоопланктон можно и в супермаркете, здесь он будет продаваться под названием «криль», который является довольно вкусным деликатесом, высоко ценимым не только китами, но и людьми.

Типы зоопланктона

Зоопланктон можно классифицировать по размеру или по длине тела. Некоторые термины, которые используются для обозначения зоопланктона, включают:

• Микропланктон — организмы размером 20-200 мкм — сюда входят некоторые копеподы и другой зоопланктон.
• Мезопланктон — организмы размером 200 мкм-2 мм, в том числе личинки ракообразных.
• Макропланктон — организмы размером 2-20 мм, которые включают эвфаузиевых (например, криль — важный источник пищи для многих организмов, включая усатых китов).
• Микронектон — организмы размером 20-200 мм. Примеры включают некоторых эвфаузиевых и головоногих моллюсков.
• Мегапланктон — планктонные организмы размером более 200 мм, в том числе медузы и сальпы.
• Голопланктон — организмы, которые являются планктонными на протяжении всей их жизни — например, копеподы.
• Меропланктон — организмы, которые имеют планктонную стадию жизненного цикла, но вырастают из нее в какой-то момент, к примеру, рыбы и ракообразные.

Что такое планктон и зачем он нужен

Слово «планктон» греческое и в переводе означает что-то парящее, блуждающее. Различные организмы, населяющие водные просторы и подчиняющиеся воле течения, объединены одним этим емким словом. Даже в маленькой капле воды, где бы она ни находилась, будет развиваться планктон.

Составные части планктона:

• производители (фитопланктон)– одноклеточные водоросли, способные к процессу фотосинтеза, и цианобактерии;
• утилизаторы (бактериопланктон) – бактериальная составляющая планктона;
• потребители (зоопланктон) – животные, переносимые потоками воды и не противостоящие ее течению.

Планктон в море или в океане является звеном в пищевой цепочке – им питаются рыбы, водные животные, птицы, а они служат пищей другим, более крупным, видам животных. Мельчайшими водорослями в составе планктона питаются ракообразные, а их поедают рыбы.

Солнечного света, так нужного для фотосинтеза, в поверхностных слоях воды больше, поэтому органические вещества, используемые организмами не один раз, образуются именно там. Все, что остается, опускается, а через какое-то время образовавшиеся на дне биогенные элементы снова попадают наверх при перемешивании водных слоев.

Интересные факты о планктоне:

• способен менять химический состав воды, сдвигая показатель кислотности в большую или меньшую сторону примерно на 2 единицы;
• небольшой по объему водоем зоопланктон может профильтровать за 24 часа, а на фильтрацию слоя морской воды, толщиной 500 м, потратит около трех месяцев, поскольку концентрация организмов в морской воде ниже;
• 1 см3 воды содержит 5-10 млн бактерий, от 10 до нескольких сотен тысяч клеток водорослей, а организмов зоопланктона – сотни особей;
• в стоячей воде планктонные организмы способны смещаться в определенном направлении – вертикально передвигаются водоросли, поднимаясь днем к солнечному свету, а в ночное время опускаясь ниже на 3-5 м (внизу минеральных веществ больше), зоопланктон с наступлением темноты опускается на бóльшую глубину – около 300 м;

• часть планктона – меропланктон, находится в его массе только в стадии личинок или икринок и вместе с ним мигрирует, затем оседает, а вылупившиеся особи червей, моллюсков, морских ежей, офиур, крабов, кораллов и др. существуют уже самостоятельно;
• некоторые виды рыб нерестятся в планктоне и их икринки тоже какое-то время существуют в его массе, поддерживаться на плаву им помогает капля жира в их составе;
• держаться в плавающем состоянии планктонным организмам помогают различные приспособления, например, выросты, тело уплощенной формы, пористый скелет, газообразные и жировые образования;
• А. Нобель, создавая динамит, использовал диатомовую землю, состоящую из останков диатомовых водорослей, входящих в состав планктона;
• окраска воды дает возможность узнать распределение планктона – синяя и прозрачная вода сообщает о малом количестве организмов (свет в ней отражать некому), зеленая вода – признак наличия водорослей, а значит, здесь есть и рыба;

• Красное море получило название из-за большого количества триходесмиума – водоросли, имеющей в составе пигмент, окрашивающий воду в коричнево-красные цвета;
• растения динофлагелляты, быстро размножаясь (около 6 млн клеток в литре воды), способны окрасить воду в красный цвет, что иногда приводит к эффекту «красного прилива» и гибели многих организмов, поскольку динофлагелляты содержат ядовитые вещества;
• фитопланктон более активно размножается там, где большое количество минеральных веществ, необходимых для его жизнедеятельности.

Приспособления, помогающие планктону существовать

Специфика существования планктона наложила отпечаток на строение тела и на состав различных веществ в планктонных организмах.

Способность «парить» в толще воды, не позволяющая опускаться на дно, очень важна для его обитателей. Если способность утрачивается, животное или растение неизбежно погибнет.

Так же большую роль играет вес особи, приближенный к удельному весу воды. Достичь этого помогает содержание большого количества воды в тканях и органах, задержка организмом легких продуктов жизнедеятельности, понижающих их удельный вес (например, углекислый газ), отложения жира и масла, студенистые оболочки, слизь.

Чтобы увеличить сопротивление и повысить трение тоже существуют различные приспособления:

• увеличение поверхности тела увеличивает трение, снижая тем самым скорость погружения;
• уменьшение объема путем сплющивания тела;
• образование колоний из клеток;
• иглы и шипы, направленные в разные стороны и расположенные в разных плоскостях.