Фитопланктон чем питается


Характеристика фитопланктона, питание, размножение и значение / биология | Thpanorama

фитопланктон это группа пелагических автотрофных организмов, которые живут в водной среде и не способны противостоять действию течений. Эти микроорганизмы населяют практически все водоемы планеты.

Большинство из них одноклеточные и не могут преодолеть токи, поэтому они тянут их. Их также называют первичными производителями, потому что они являются основой трофических сетей водной среды. Они найдены во всей толще воды.

Их плотность населения колеблется со временем и может образовывать очень плотные временные агрегаты, известные как цветение, помутнение или цветение. Эти цветы способны пунктуально изменять физические и химические условия водоема, где они происходят..

индекс

  • 1 Таксономия
  • 2 Общие характеристики
    • 2.1 Диатомовые водоросли
    • 2.2 динофлагелляты
    • 2.3 Коколитофориды
    • 2.4 Другие компоненты фитопланктона
  • 3 Питание
    • 3.1 Автотрофия
    • 3.2 Гетеротрофия
    • 3.3 Микситрофия
  • 4 Репродукция
    • 4.1 -Асексуал
    • 4.2 -Sexual
  • 5 Важность
    • 5.1 Промышленное значение
    • 5.2 Клиническое значение
  • 6 Ссылки

таксономия

Термин фитопланктон не имеет таксономического значения. Он используется для группировки различных групп организмов, входящих в планктон, в основном в микроводоросли.

К числу наиболее важных таксономических групп фитопланктона относятся диатомовые водоросли (Kingdom Cromista, класс Bacillariophyceae), которые сод

Фитопланктон — самые важные живые организмы нашей планеты

Мировой океан является пристанищем замечательных организмов. Они невероятно важны для всей жизни на нашей планете, так как, помимо прочего, определяют состав атмосферы Земли. Естественно, речь идёт о фитопланктоне. Это широкая категория, включающая в себя множество крошечных водных обитателей, способных с помощью фотосинтеза питаться солнечным светом. Сюда входят и цианобактерии, и динофлагелляты, и заключенные в панцирь диатомовые водоросли. Последние, кстати, выглядят просто потрясающе под микроскопом.

Динофлагелляты под микроскопом

Разнообразие этих организмов ошеломляет. Из них, например, состоит кизельгур — руда, которую иногда называют «инфузорной землёй» и используют в самых разных хозяйственных и промышленных целях. Интересны также кокколитофориды, выглядящие как футбольный мяч, слепленный из дисков фрисби — знаменитые Белые скалы Дувра, что в Великобритании, состоят из их окаменелых останков. Именно они, вернее, соединения, производящиеся ими в результате жизнедеятельности, придают океану его характерный запах, который чувствуется за несколько километров от побережья. Эти вещества поднимаются высоко в атмосферу, где помогают формироваться тучам. Благодаря им облака отражают свет, и на нашей планете достаточно прохладно для существования той жизни, которую мы знаем и к которой принадлежим сами.

Белые скалы Дувра

Упомянутые чуть выше динофлагелляты тоже крайне интересны. Они плавают с помощью двух похожих на хвосты жгутиков, и многие виды этих организмов способны генерировать собственный свет, выглядящий со стороны просто волшебно. Однако если слишком большое их количество собирается в одном месте, начинается цветение водорослей. Это неприятное явление иногда называют «красным приливом». Всё эти примеры показывают, насколько сильное влияние на мир вокруг себя могут оказывать даже крошечные, невидимые невооружённому взгляду существа, если их очень много.

Красный прилив

Углерод и кислород

В любой своей форме фитопланктон невероятно важен для более сложной биологии. Во-первых, это основа цепи питания морей и океанов планеты — он обеспечивает пропитание всей местной живности в диапазоне от анчоусов до китов.

Во-вторых, он играет гигантскую роль в поддержании состава атмосферы. Фитопланктон поглощает примерно столько же углекислого газа, сколько все растения планеты. В количественном выражении это одиннадцать миллиардов тонн в год. Что, откровенно говоря, поражает, так как общая его масса уступает растениям в 450 раз. Кроме того, на фитопланктон приходится более половины объёма производимого на Земле кислорода. Что, наверное, даже важнее для биологической жизни.

Около 2.5 миллиардов лет назад, на стыке архея и протерозоя, Земля была совсем не похожа на нынешнюю. На ней под оранжевым морем плескался зеленый океан. Атмосфера, вероятнее всего, была наполнена аммиаком и метаном, и за пару минут убила бы современного человека. Однако затем за дело взялись цианобактерии, которые закачали туда огромное количество кислорода. В науке это событие называется «кислородной катастрофой». Этот газ окрасил океан и небо в голубой цвет и привёл к невиданному ранее эволюционному скачку сложных жизненных форм.

Около 540 миллионов лет назад фитопланктон увеличил концентрацию кислорода приблизительно до нынешнего уровня. Палеонтологи считают, что этот всплеск случился благодаря питательным веществам, которые выносились в океан гигантскими, размером с целый континент, ледниками. Также не так давно была выдвинута гипотеза, которая связывает этот феномен с тем, что планктон получил более эффективный механизм фотосинтеза. Как бы то ни было, этот процесс подготовил почву для распространения жизни — в конечном итоге она проникла во все уголки планеты, как на море, так и на суше.

Поддержание равновесия

После этого фитопланктон прекратил процесс кардинальной перестройки Земли и принялся поддерживать сложившееся равновесие. Эволюция кальцинированного планктона сбалансировала химический состав океана и помогла защитить его от массовых вымираний. Ещё 80 миллионов лет назад водная среда не была особо устойчивой. Изменения в атмосфере, вызывавшиеся, например, извержениями вулканов, провоцировали смертоносные колебания уровня кислотности воды. Однако затем некоторые виды планктона, в том числе и затейливые кокколитофориды, стали производить из карбоната кальция раковины. За относительно короткий промежуток времени на дне океана оказалось огромное количество их «жилищ» — они образовали там толстый, похожий на одеяло, слой.

кокколитофориды

Сегодня это своеобразный химический буфер, который поддерживает уровень кислотности воды. Дело в том, что оболочки раковин тверды при относительно нейтральной кислотности, однако по мере увеличения этого уровня они начинают растворяться, высвобождая карбонат-ионы. Те вступают в реакцию с водой, восстанавливая нейтральный показатель рН. Благодаря моллюскам и другим подобным организмам, оставляющим после смерти в наследство природе свои панцири, этот феномен наблюдался на мелководье, однако именно фитопланктон распространил его на весь океан. В наши дни этот меловой буфер смягчает воздействие углекислого газа, который закачивается в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека.

В богатом разнообразии морской флоры и фауны, среди величественных китов и потрясающих коралловых рифов очень легко не заметить не видимый глазу, безликий, непритязательный фитопланктон. Но если вы заглянете в историю Земли, то поймёте, насколько он важен для жизни. Он заслуживает не меньшего восхищения, любви и защиты, чем те живые существа, которым всё это обычно достаётся.

понятие, виды, распространение и среда обитания

Что такое фитопланктон? Большинство представителей фитопланктона слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Однако в достаточно высоких количествах некоторые разновидности могут быть заметны как цветные пятна на поверхности воды, из-за содержания хлорофилла внутри их клеток и вспомогательных пигментов, таких как фикобилипротеины или ксантофиллы.

Что такое фитопланктон

Фитопланктон представляет собой фотосинтезирующие микроскопические биотические организмы, обитающие в верхнем слое воды почти всех океанов и озер на Земле. Они являются создателями органических соединений из двуокиси углерода, растворенных в воде - т. е. инициаторами процесса, который поддерживает водную пищевую сеть.

Фотосинтез

Фитопланктон получает энергию в процессе фотосинтеза и поэтому должен жить в хорошо освещенном поверхностном слое (называемом эвфотической зоной) океана, моря, озера или другого водоема. Фитопланктон составляет около половины всей фотосинтетической активности на Земле. Его кумулятивная фиксация энергии в соединениях углерода (первичное производство) является основой для подавляющего большинства океанических и многих пресноводных пищевых цепей (заметным исключением является хемосинтез).

Уникальные виды

Хотя почти все виды фитопланктона — исключительные фотоавтотрофы, есть некоторые из них — митотрофы. Обычно это непигментированные виды, которые на самом деле являются гетеротрофными (последние часто рассматриваются как зоопланктон). Наиболее известны динофлагеллярные роды, такие как Noctiluca и Dinophysis, которые получают органический углерод путем проглатывания других организмов или детритового материала.

Значение

Фитопланктон поглощает энергию солнца и питательные вещества из воды для производства собственной пищи. В процессе фотосинтеза в воду выделяется молекулярный кислород (O2). По оценкам, около 50 % или 85 % кислорода в мире образуется при фотосинтезе фитопланктона. Остальное производится путем фотосинтеза сухопутными растениями. Чтобы понять, что такое фитопланктон, необходимо осознавать его огромное значение для природы.

Связь с минералами

Фитопланктон в решающей степени зависит от минералов. Это прежде всего макроэлементы, такие как нитрат, фосфат или кремниевая кислота, доступность которых определяется балансом между так называемым биологическим насосом и подъемом глубоких, богатых питательными веществами вод. Однако в больших районах Мирового океана, таких как Южный океан, фитопланктон также ограничен отсутствием микронутриентного железа. Это привело к тому, что некоторые ученые выступали за оплодотворение железа, как средства противодействия накоплению углекислого газа (CO2), произведенного человеком в атмосфере.

Учеными проводились эксперименты по добавлению в воду железа (обычно в виде солей, таких как сульфат железа), чтобы способствовать росту фитопланктона и вывести атмосферный CO2 в океан. Однако споры об управлении экосистемой и эффективности внесения удобрений в железе замедлили такие эксперименты.

Разнообразие

Термин "фитопланктон" охватывает все фотоавтотрофные микроорганизмы в водных пищевых цепях. Однако, в отличие от земных сообществ, где большинство автотрофов являются растениями, фитопланктон представляет собой разнообразную группу, включающую простейших эукариот, таких как эубактериальные и архаэбактериальные прокариоты. Существует около 5000 известных видов морского фитопланктона. Как это разнообразие развивалось, несмотря на ограниченные пищевые ресурсы, пока неясно.

Наиболее важные группы фитопланктона включают в себя диатомовые водоросли, цианобактерии и динофлагелляты, хотя в этой крайне разнообразной группе представлены и многие другие группы водорослей. Одна группа, coccolithophorids, ответственна (частично) за выделение значительных количеств диметилсульфида (DMS) в атмосферу. DMS окисляется с образованием сульфата, который в районах с низкой концентрацией аэрозольных частиц может способствовать возникновению особых областей конденсации воздуха, что в основном приводит к увеличению облачности и тумана над водой. Это свойство также характерно для фитопланктона озер.

Все типы фитопланктона поддерживают различные трофические (т. е. пищевые) уровни в разных экосистемах. В олиготрофных океанических районах, таких как Саргассово море или Южный Тихий океан, среди фитопланктона чаще всего встречаются одноклеточные небольшого размера, называемые пикопланктоном и нанопланктоном (также называемые пикофлагеллатами и нанофлагеллятами). В основном под фитопланктоном понимают цианобактерий (Prochlorococcus, Synechococcus) и пикоэукариотов, таких как как Micromonas. В более продуктивных экосистемах крупные динофлагелляты являются основой биомассы фитопланктона.

Влияние на химический состав воды

В начале двадцатого века Альфред К. Редфилд нашел сходство элементарного состава фитопланктона с основными растворенными питательными веществами в глубоком океане. Редфилд предположил, что отношение углерода к азоту к фосфору (106 : 16 :1) в океане контролируется потребностями фитопланктона, так как фитопланктон впоследствии выделяет азот и фосфор, поскольку они реминерализуются. Это так называемое «соотношение Редфилда» при описании стехиометрии фитопланктона и морской воды стало фундаментальным принципом для понимания эволюции морской экологии, биогеохимии, а также того, что такое фитопланктон. Однако коэффициент Редфилда не является универсальной величиной и может расходиться из-за изменений в составе экзогенных питательных веществ и микробов в океане. Продукция фитопланктона, как уже должно быть, понял читатель, влияет не только на уровень кислорода, но и на химический состав океанической воды.

Биологические особенности

Динамическая стехиометрия, свойственная одноклеточным водорослям, отражает их способность хранить питательные вещества во внутреннем резервуаре и изменять состав осмолита. Различные клеточные компоненты имеют свои уникальные стехиометрические характеристики, например, ресурсные (легкие или питательные) устройства для сбора данных, такие как белки и хлорофилл, содержат высокую концентрацию азота, но с низким содержанием фосфора. Между тем, генетические механизмы роста, такие как рибосомальная РНК, содержат высокие концентрации азота и фосфора (N и P соответственно). Пищевая цепь фитопланктон-зоопланктон, невзирая на разницу между этими двумя типами существ, является основой экологии водных пространств по всей планете.

Жизненные циклы

Основываясь на распределении ресурсов, фитопланктон подразделяется на три стадии жизни: выживание, цветение и консолидация. Выживший фитопланктон имеет высокое соотношение N: P (азота и фосфора) (> 30) и содержит множество механизмов сбора ресурсов для поддержания роста при дефицитных ресурсах. Цветущий фитопланктон имеет низкое соотношение N : P (<10) и адаптирован к экспоненциальному росту. Консолидированный фитопланктон имеет аналогичный N : P к коэффициенту Редфилда и содержит относительно равное соотношение механизмов роста и накопления ресурсов.

Настоящее и будущее

Исследование, опубликованное в Nature в 2010 году, показало, что морской фитопланктон в течение прошлого столетия существенно снизился в Мировом океане. По оценкам, концентрации фитопланктона в поверхностных водах уменьшились примерно на 40 % с 1950 года со скоростью около 1 % в год, возможно, в ответ на потепление океана. Исследование вызвало споры между учеными и привело к горячим дебатам. В последующем исследовании 2014 года авторы использовали большую базу данных измерений и пересмотрели свои методы анализа, чтобы учесть несколько опубликованных критических замечаний, но в итоге пришли к аналогичным тревожным выводам: число водорослей фитопланктона стремительно сокращается.

Чем питается планктон

Слово планктон было введено в обиход немецким исследователем мирового океана Виктором Гейзеном в 1887 году. Происхождением своим оно обязано греческому языку, и переводится с него как странствующий, блуждающий. Кого же так назвал ученый?

В толще воды мирового океана свободно дрейфует огромное количество разнообразных микроорганизмов, некоторые из которых даже не видны глазу. Именно они и носят название планктон.

Как выглядит, где обитает и чем питается планктон?

Биологический состав

С чем только не столкнешься, если решишь рассмотреть эту биомассу. Здесь есть и бактерии, и водоросли, и простейшие. Встречаются также и более крупные существа, например, рачки, моллюски и черви.

Виды планктона

Все эти микроорганизмы делятся на 3 вида:

  • фитопланктон;
  • зоопланктон;
  • бактериопланктон.

Фитопланктон состоит из одноклеточных водорослей и цианобактерий (сине-зеленых водорослей). Он нуждается в солнечном свете, так как для растений характерен фотосинтез. Именно поэтому фитопланктон встречается только до стометровой глубины. Эти организмы — главная морская растительность, они способны удваивать свою биомассу за день. Поверхностные растения активно участвуют в круговороте кислорода на планете.

Количество фитопланктона зависит от того, сколько в воде растворено таких веществ, как азот, фосфор и кремний.

Еще один вид — зоопланктон. К нему относятся живые организмы, которые или ограничены в перемещении, или не могут самостоятельно передвигаться вовсе. Здесь можно встретить огромное количество разнообразных живых существ от рачков, ракообразных, моллюсков до рыб, червей и личинок насекомых. В отличие от фитопланктона, эти существа обитают не только в поверхностных водах, но также опускаются на значительные глубины.

Среди зоопланктона выделяются виды, которые находятся в его составе постоянно (голопланктон), и те, которые присутствуют там временно (меропланктон).

Голопланктон — это все простейшие (амебы, инфузории и тому подобные организмы), а также крылоногие и кишечнополостные. К меропланктону относятся личинки насекомых, икра рыб, ракообразные, моллюски и черви.

Третий вид — бактериопланктон. В его состав входят бактерии и археи, которые перерабатывают органические формы, занимаясь так называемой реминерализацией.

Кроме классификации по составу, существует деление по размеру. Самые мелкие представители планктона имеют размеры до 2 мкм, тогда как самые крупные могут достигать 2 метров.

Сезонные колебания

В зависимости от температуры окружающей среды и длины светового дня, можно наблюдать либо всплеск, либо замедление размножения.

Состав и количество фито- и зоопланктона зависят от сезона. Бурное развитие растительности начинается весной. Так как она является пищей для многих организмов, то увеличивается и количество зоопланктона. Летом рост замедляется, а затем и вовсе останавливается.

Осенью начинается уменьшение количества планктона в северных водоемах, тогда как на юге наблюдается второй всплеск.

Зимой большинство организмов переходит в состояние покоя.

Где встречается планктон

Тропические широты — рай для подобных микроорганизмов, поэтому самым большим видовым разнообразием может похвастаться Индийский океан.

В связи с глобальным потеплением началось таяние ледников, что привело к тому, что сегодня встретить планктон можно даже в северных широтах Атлантики, где раньше он не выживал.

На самом деле, даже в соседской речке вы можете столкнуться с этими существами. Они есть везде, даже в ведре с водой.

Роль в жизни планеты

Морские микроорганизмы стали первыми производителями кислорода на Земле. И сегодня почти половина всего планетарного кислорода вырабатывается планктоном.

Кроме этого он играет роль очищающего фильтра океана. Если бы этих мельчайших организмов не существовало, вода давно была бы непригодна к жизни.

Для многих более крупных морских животных планктон — отличная кормушка. Любые колебания в его составе отражаются на всей экологической цепочке.

По подсчетам ученых в состав морского планктона входят свыше миллиона живых организмов. Изучено на сегодня всего лишь 250 тысяч из них.

Характеристика планктона, виды, кормление и размножение / биология | Thpanorama

планктон это совокупность пелагических водных организмов, находящихся во власти водных течений. Они - организмы, неспособные плавать или, хотя они могут плавать, у них нет силы противостоять этим потокам..

Термин происходит от греческого и означает бродяга или бродяга. Планктонные организмы разделяют пелагическую жизнь с нектоном. Последний представлен организмами, способными плавать и противостоять течению..

Пектон образован большим разнообразием организмов, от бактерий до позвоночных, через протистов и водорослей. Практически все большие группы организмов имеют по крайней мере один вид планктона.

Некоторые виды являются планктонными на протяжении всей своей жизни, другие лишь часть своей жизни проводят в планктоне. Размер этих организмов может варьироваться от менее 5 микрон (бактерии) до более 2 метров (медуза).

индекс

  • 1 Типы
    • 1.1 - По типу кормления
    • 1.2. В соответствии с водной средой, в которой они находятся
    • 1.3 - по размеру
    • 1.4 - По постоянству в планктоне
    • 1.5 - в соответствии с вашим батиметрическим распределением
    • 1.6 - в соответствии с его горизонтальным распределением
    • 1.7 - в зависимости от количества света, которое они получают
  • 2 Еда
    • 2.1 Автотроф
    • 2.2 Гетеротроф
  • 3 Репродукция
    • 3.1 Бесполое
    • 3.2 Сексуальный
    • 3.3 -Чередование бесполого и полового размножения
  • 4 желатиновый планктон
  • 5 ссылок

тип

Традиционно планктон делится на г

Фитопланктон - Phytoplankton - qaz.wiki

Автотрофные члены экосистемы планктона

Смешанное сообщество фитопланктона

Фитопланктон ( ) является автотрофной (самоподача) компонента планктона сообщества и ключевой частью океана и пресноводных экосистем . Название происходит от греческих слов φυτόν ( фитон ), что означает « растение », и πλαγκτός ( планктос ), что означает «странник» или «бродяга».

Фитопланктон получает свою энергию посредством фотосинтеза , как и деревья и другие растения на суше. Это означает, что фитопланктон должен иметь солнечный свет, поэтому он живет в хорошо освещенных поверхностных слоях ( эвфотической зоне ) океанов и озер. По сравнению с наземными растениями фитопланктон распределен на большей площади поверхности, подвержен меньшим сезонным колебаниям и имеет значительно более высокую скорость обновления, чем деревья (дни по сравнению с десятилетиями). В результате фитопланктон в глобальном масштабе быстро реагирует на изменения климата.

Фитопланктон составляет основу морских и пресноводных пищевых сетей и играет ключевую роль в глобальном углеродном цикле . На их долю приходится около половины глобальной фотосинтетической активности и около половины производства кислорода, несмотря на то, что они составляют всего около 1% мировой биомассы растений. Фитопланктон очень разнообразен: от фотосинтезирующих бактерий до растительных водорослей и панцирных кокколитофорид . Важные группы фитопланктона включают диатомовые водоросли , цианобактерии и динофлагелляты , хотя представлены многие другие группы.

Большинство фитопланктона слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом . Однако, когда они присутствуют в достаточно большом количестве, некоторые разновидности могут быть заметны как цветные пятна на поверхности воды из-за присутствия хлорофилла в их клетках и дополнительных пигментов (таких как фикобилипротеины или ксантофиллы ) у некоторых видов.

Типы

Фитопланктон - это фотосинтезирующие микроскопические биотические организмы, населяющие верхний залитый солнцем слой почти всех океанов и водоемов с пресной водой на Земле. Они являются агентами для первичного производства , создания органических соединений из углекислого газа, растворенного в воде, процесса, который поддерживает водную пищевую сеть . Фитопланктон составляет основу морской пищевой сети и играет важную роль в углеродном цикле Земли .

Фитопланктон чрезвычайно разнообразен: от фотосинтезирующих бактерий (цианобактерий) до диатомовых водорослей и кокколитофорид с панцирными пластинами.

Экология

Глобальное распространение фитопланктона океана - НАСА

Эта визуализация показывает преобладающие типы фитопланктона, усредненные за период 1994-1998 годов.
* Красный = диатомеи (большой фитопланктон, которому нужен кремнезем)
* Желтый = жгутиконосцы (другой крупный фитопланктон)
* Зеленый = прохлорококк (небольшой фитопланктон, который не может использовать нитраты)
* Голубой = синехококк (другой мелкий фитопланктон)
Непрозрачность указывает на концентрацию углеродной биомассы. В частности, роль завихрений и волокон (мезомасштабных характеристик) представляется важной в поддержании высокого биоразнообразия в океане.

Фитопланктон получить энергию через процесс от фотосинтеза и должны , следовательно , живут в хорошо освещенном поверхностном слое (называется эвфотической зоны ) из океана , моря , озера или другого водоема. Фитопланктон составляет около половины всей фотосинтетической активности на Земле. Их совокупная фиксация энергии в углеродных соединениях ( первичная продукция ) является основой для подавляющего большинства океанических, а также многих пресноводных пищевых сетей ( заметным исключением является хемосинтез ).

В то время как почти все виды фитопланктона являются облигатными фотоавтотрофами , некоторые из них являются миксотрофными, а другие непигментированные виды на самом деле являются гетеротрофными (последние часто рассматриваются как зоопланктон ). Из них наиболее известны роды динофлагеллят, такие как Noctiluca и Dinophysis , которые получают органический углерод , поглощая другие организмы или обломочный материал.

Круговорот морского фитопланктона 

Фитопланктон обитает в фотической зоне океана, где возможен фотосинтез . Во время фотосинтеза они ассимилируют углекислый газ и выделяют кислород. Если солнечная радиация слишком высока, фитопланктон может стать жертвой фотодеградации . Для роста клетки фитопланктона зависят от питательных веществ, которые попадают в океан реками, континентального выветривания и талой ледяной воды на полюсах. Фитопланктон выделяет растворенный органический углерод (РОУ) в океан. Поскольку фитопланктон является основой морских пищевых сетей , они служат добычей для зоопланктона , личинок рыб и других гетеротрофных организмов. Они также могут разлагаться бактериями или вирусным лизисом . Хотя некоторые клетки фитопланктона, такие как динофлагелляты , могут перемещаться вертикально, они все еще неспособны активно двигаться против течения, поэтому они медленно тонут и в конечном итоге удобряют морское дно мертвыми клетками и детритом .

Фитопланктон в решающей степени зависит от минералов . В первую очередь это макроэлементы, такие как нитрат , фосфат или кремниевая кислота , доступность которых регулируется балансом между так называемым биологическим насосом и подъемом глубинных, богатых питательными веществами вод. Состав питательных веществ фитопланктона определяет и определяется соотношением Редфилда макронутриентов, обычно доступных на поверхности океана. Однако на обширных территориях океанов, таких как Южный океан , фитопланктон ограничен недостатком железа, содержащего микроэлементы . Это привело к тому, что некоторые ученые выступили за удобрение железом как средство противодействия накоплению в атмосфере двуокиси углерода (CO 2 ), производимой человеком . В крупномасштабных экспериментах в океаны добавляли железо (обычно в виде солей, таких как сульфат железа ), чтобы способствовать росту фитопланктона и вывозить атмосферный CO 2 в океан. Споры по поводу управления экосистемой и эффективности удобрения железом замедлили такие эксперименты.

Фитопланктон зависит от витаминов группы B для выживания. Было выявлено, что районы в океане испытывают серьезную нехватку некоторых витаминов группы В и, соответственно, фитопланктона.

Влияние антропогенного потепления на глобальную популяцию фитопланктона - область активных исследований. Ожидается, что изменения в вертикальной стратификации водной толщи, скорости биологических реакций, зависящих от температуры, и атмосферного поступления питательных веществ окажут важное влияние на будущую продуктивность фитопланктона.

Большое внимание также уделяется воздействию антропогенного закисления океана на рост фитопланктона и структуру сообществ. Фитопланктон, такой как кокколитофора, содержит клеточные стенки карбоната кальция, чувствительные к подкислению океана. Данные свидетельствуют о том, что из-за короткого времени их генерации некоторые фитопланктоны могут адаптироваться к изменениям pH, вызванным повышением содержания углекислого газа в быстрых временных масштабах (от месяцев до лет).

Фитопланктон служит основой водной пищевой сети, выполняя важную экологическую функцию для всех водных организмов. В будущих условиях антропогенного потепления и закисления океана изменения в смертности фитопланктона из-за изменений в темпах выпаса зоопланктона могут быть значительными. Одна из многих пищевых цепей в океане, примечательная небольшим количеством звеньев, - это фитопланктон, поддерживающий криль ( ракообразное, похожее на крошечную креветку), который, в свою очередь, поддерживает усатых китов .

Разнообразие

Когда два течения сталкиваются (здесь потоки Оясио и Куросио ), они создают водовороты . Фитопланктон концентрируется по границам водоворотов, отслеживая движение воды.

Термин «фитопланктон» охватывает все фотоавтотрофные микроорганизмы в водных пищевых сетях . Однако, в отличие от наземных сообществ , где большинство автотрофов - это растения , фитопланктон представляет собой разнообразную группу, включающую простейшие эукариоты и как эубактериальные, так и архебактериальные прокариоты . Известно около 5000 видов морского фитопланктона. Как такое разнообразие эволюционировало, несмотря на ограниченные ресурсы (ограничивающие дифференциацию ниш ), неясно.

В количественном отношении к наиболее важным группам фитопланктона относятся диатомовые водоросли , цианобактерии и динофлагелляты , хотя представлены многие другие группы водорослей . Одна группа, кокколитофориды , ответственна (частично) за выброс значительных количеств диметилсульфида (ДМС) в атмосферу . DMS окисляется с образованием сульфата, который в областях с низкой концентрацией аэрозольных частиц в окружающей среде может вносить вклад в популяцию ядер конденсации облаков , что в основном приводит к увеличению облачного покрова и альбедо облаков в соответствии с так называемой гипотезой CLAW . Различные типы фитопланктона поддерживают разные трофические уровни в разных экосистемах. В олиготрофных океанических регионах, таких как Саргассово море или Южно-Тихоокеанский круговорот , в фитопланктоне преобладают клетки небольшого размера, называемые пикопланктоном и нанопланктоном (также называемые пикофлагеллятами и нанофлагеллятами), в основном состоящие из цианобактерий ( Prochlorococcus , Synechocucaryotes ) и таких как Micromonas . В более продуктивных экосистемах, где преобладают апвеллинг или высокие наземные поступления, более крупные динофлагелляты являются более доминирующим фитопланктоном и отражают большую часть биомассы .

Стратегии роста

В начале двадцатого века Альфред К. Редфилд обнаружил сходство элементного состава фитопланктона с основными растворенными питательными веществами в глубинах океана. Редфилд предположил, что соотношение углерода, азота и фосфора (106: 16: 1) в океане контролировалось потребностями фитопланктона, поскольку фитопланктон впоследствии выделяет азот и фосфор по мере реминерализации. Это так называемое « соотношение Редфилда » при описании стехиометрии фитопланктона и морской воды стало фундаментальным принципом для понимания морской экологии, биогеохимии и эволюции фитопланктона. Однако коэффициент Редфилда не является универсальным значением и может отличаться из-за изменений в доставке экзогенных питательных веществ и микробного метаболизма в океане, таких как фиксация азота , денитрификация и анаммокс .

Динамическая стехиометрия, показанная у одноклеточных водорослей, отражает их способность накапливать питательные вещества во внутреннем пуле, переключаться между ферментами с различными потребностями в питательных веществах и изменять состав осмолита. Различные клеточные компоненты имеют свои собственные уникальные стехиометрические характеристики, например, механизмы сбора ресурсов (света или питательных веществ), такие как белки и хлорофилл, содержат высокую концентрацию азота, но низкое содержание фосфора. Между тем, механизмы роста, такие как рибосомная РНК, содержат высокие концентрации азота и фосфора.

В зависимости от распределения ресурсов фитопланктон подразделяется на три различных стратегии роста: выживающий, цветущий и универсальный. Фитопланктон-выживальщик имеет высокое соотношение N: P (> 30) и содержит множество механизмов сбора ресурсов для поддержания роста в условиях ограниченных ресурсов. Цветущий фитопланктон имеет низкое соотношение N: P (<10), содержит большую долю механизмов роста и приспособлен к экспоненциальному росту. Универсальный фитопланктон имеет такое же отношение N: P к соотношению Редфилда и содержит относительно равные механизмы для приобретения ресурсов и роста.

Факторы, влияющие на изобилие

Исследование NAAMES представляло собой пятилетнюю программу научных исследований, проводимых между 2015 и 2019 годами учеными из Университета штата Орегон и НАСА для изучения аспектов динамики фитопланктона в экосистемах океана и того, как такая динамика влияет на атмосферные аэрозоли , облака и климат (NAAMES означает Исследование аэрозолей и морских экосистем Северной Атлантики). Исследование было сосредоточено на субарктическом регионе северной части Атлантического океана, который является местом одного из крупнейших периодов цветения фитопланктона на Земле. Долгая история исследований в этом месте, а также относительная легкость доступа сделали Северную Атлантику идеальным местом для проверки преобладающих научных гипотез в попытке лучше понять роль выбросов аэрозолей фитопланктона в энергетическом балансе Земли.

NAAMES была разработана для конкретных фаз годового цикла фитопланктона: минимума, кульминации и промежуточного уменьшения и увеличения биомассы, чтобы разрешить споры о сроках формирования цветения и закономерностях, управляющих ежегодным воссозданием цветения. В рамках проекта NAAMES также исследовалось количество, размер и состав аэрозолей, образующихся в результате первичной продукции , чтобы понять, как циклы цветения фитопланктона влияют на формирование облаков и климат.

Конкурирующая гипотеза изменчивости планктона
Рисунок адаптирован из Behrenfeld & Boss 2014.
Предоставлено NAAMES, Исследовательский центр Лэнгли, НАСА

Мировые концентрации хлорофилла в поверхностном океане, наблюдаемые со спутника во время северной весны, в среднем за период с 1998 по 2004 год. Хлорофилл является маркером распределения и численности фитопланктона. На этой карте NOAA показаны прибрежные районы, где происходит апвеллинг. Питательные вещества, сопровождающие апвеллинг, могут увеличить численность фитопланктона.

Взаимосвязь между видовым разнообразием фитопланктона и температурой или широтой

(A) Натуральный логарифм среднегодового месячного богатства фитопланктона показан как функция температуры моря (k, постоянная Больцмана; T, температура в кельвинах). Закрашенными и открытыми кружками обозначены области, в которых результаты модели охватывают 12 или менее 12 месяцев соответственно. Линии тренда показаны отдельно для каждого полушария (регрессии с аппроксимацией локальным полиномом). Сплошная черная линия представляет линейное соответствие богатству, а пунктирная черная линия указывает наклон, ожидаемый из метаболической теории (-0,32). На врезке карты показаны отклонения насыщенности от линейной аппроксимации. Относительная площадь трех различных тепловых режимов (разделенных тонкими вертикальными линиями) приведена в нижней части рисунка. Наблюдаемые термические (B) и широтные (C) диапазоны отдельных видов отображаются серыми горизонтальными полосами (от минимума до максимума, точки для медианы) и упорядочены от широкого (внизу) до узкого (вверху). Ось x в (C) перевернута для сравнения с (B). Красные линии показывают ожидаемое богатство на основе перекрывающихся диапазонов, а синие линии отображают средний размер ареала вида (± 1 стандартное отклонение, синяя заливка) при любом конкретном значении x. Линии показаны для областей с большей достоверностью.

Глобальные закономерности ежемесячного разнообразия видов фитопланктона и видового оборота

(A) Среднегодовое значение месячного богатства видов и (B) ежемесячный кругооборот видов, прогнозируемый SDM. Широтные градиенты (C) богатства и (D) оборота. Цветные линии (регрессии с локальной полиномиальной аппроксимацией) показывают средние значения на градус широты из трех различных используемых алгоритмов SDM (красная штриховка означает ± 1 стандартное отклонение от 1000 запусков Монте-Карло, в которых использовались различные предикторы для GAM). К полюсу тонких горизонтальных линий, показанных на (C) и (D), результаты модели охватывают только

Роль фитопланктона

Роль фитопланктона в различных частях морской среды 

На диаграмме справа фитопланктон оказывает влияние на компартменты, включая состав атмосферного газа, неорганические питательные вещества и потоки микроэлементов, а также перенос и круговорот органического вещества посредством биологических процессов. Фотосинтетически закрепленный углерод быстро перерабатывается и повторно используется в поверхностном океане, в то время как определенная часть этой биомассы экспортируется в виде тонущих частиц в глубокие глубины океана, где она подвергается постоянным процессам преобразования, например реминерализации.

Аквакультура

Фитопланктон - ключевой продукт питания как в аквакультуре, так и в марикультуре . Оба используют фитопланктон в качестве пищи для выращиваемых животных. В марикультуре фитопланктон встречается в естественных условиях и попадает в вольеры с нормальной циркуляцией морской воды. В аквакультуре фитопланктон необходимо добывать и внедрять напрямую. Планктон можно собрать из водоема или культивировать, хотя первый метод используется редко. Фитопланктон используется в качестве корма для выращивания коловраток , которые, в свою очередь, используются в качестве корма для других организмов. Фитопланктон также используется в качестве корма для многих разновидностей аквакультурных моллюсков , включая жемчужных устриц и гигантских моллюсков . Исследование 2018 года оценило питательную ценность природного фитопланктона с точки зрения углеводов, белков и липидов в мировом океане с использованием данных о цвете океана со спутников и обнаружило, что теплотворная способность фитопланктона значительно варьируется в разных океанских регионах и в разное время год.

Производство фитопланктона в искусственных условиях само по себе является формой аквакультуры. Фитопланктон культивируется для различных целей, в том числе в качестве корма для других аквакультурных организмов, в качестве пищевой добавки для содержащихся в неволе беспозвоночных в аквариумах . Размеры культур варьируются от небольших лабораторных культур объемом менее 1 л до нескольких десятков тысяч литров для коммерческой аквакультуры. Независимо от размера культуры, должны быть созданы определенные условия для эффективного роста планктона. Большая часть культивируемого планктона является морским, и морская вода с удельным весом от 1,010 до 1,026 может использоваться в качестве питательной среды. Эту воду необходимо стерилизовать , обычно либо с помощью высоких температур в автоклаве, либо путем воздействия ультрафиолетового излучения , чтобы предотвратить биологическое загрязнение культуры. В питательную среду добавляют различные удобрения , чтобы способствовать росту планктона. Культуру необходимо аэрировать или взбалтывать, чтобы планктон оставался взвешенным, а также чтобы обеспечить растворенный углекислый газ для фотосинтеза . Помимо постоянной аэрации, большинство культур регулярно перемешивают вручную или перемешивают. Свет должен быть обеспечен для роста фитопланктона. Цветовая температура освещения должна быть примерно 6500 К, а значения от 4000 К до более 20000 K были успешно использованы. Продолжительность воздействия света должна составлять примерно 16 часов в день; это наиболее эффективная искусственная длина светового дня.

Антропогенные изменения

Морской фитопланктон выполняет половину глобальной фотосинтетической фиксации CO 2 (чистая глобальная первичная продукция ~ 50 пг C в год) и половину производства кислорода, несмотря на то, что он составляет всего ~ 1% мировой биомассы растений. По сравнению с наземными растениями, морской фитопланктон распределен на большей площади поверхности, подвержен меньшим сезонным колебаниям и имеет заметно более высокую скорость обновления, чем деревья (дни по сравнению с десятилетиями). Таким образом, фитопланктон в глобальном масштабе быстро реагирует на изменения климата. Эти характеристики важны при оценке вклада фитопланктона в связывание углерода и прогнозировании того, как эта продукция может измениться в ответ на возмущения. Прогнозирование воздействия изменения климата на первичную продуктивность осложняется циклами цветения фитопланктона, на которые влияет как восходящий контроль (например, доступность основных питательных веществ и вертикальное перемешивание), так и нисходящий контроль (например, выпас и вирусы). Увеличение солнечной радиации, температуры и поступления пресной воды в поверхностные воды усиливают стратификацию океана и, следовательно, сокращают перенос питательных веществ из глубинных вод в поверхностные воды, что снижает первичную продуктивность. И наоборот, повышение уровня CO 2 может увеличить первичную продукцию фитопланктона, но только тогда, когда количество питательных веществ не ограничено.

Некоторые исследования показывают, что общая глобальная плотность океанического фитопланктона снизилась за последнее столетие, но эти выводы были поставлены под сомнение из-за ограниченной доступности долгосрочных данных о фитопланктоне, методологических различий в формировании данных и большой годовой и десятилетней изменчивости в продукции фитопланктона. Более того, другие исследования предполагают глобальное увеличение продукции океанического фитопланктона и изменения в конкретных регионах или конкретных группах фитопланктона. Глобальный индекс морского льда снижается, что ведет к более высокому проникновению света и потенциально большему первичному производству; тем не менее, существуют противоречивые прогнозы о влиянии различных моделей смешивания и изменений в снабжении питательными веществами, а также о тенденциях продуктивности в полярных зонах.

Смотрите также

Ссылки

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Фитопланктон - простой справочник

Что такое фитопланктон?

Фитопланктон - это в основном микроскопические одноклеточные фотосинтезирующие организмы, которые живут во взвешенном состоянии в воде. Как и наземные растения, они поглощают углекислый газ, производят углеводы, используя световую энергию, и выделяют кислород. Это так называемые основные продуценты океана - организмы, образующие основу пищевой цепи.

Поскольку фитопланктон нуждается в свете, он живет у поверхности, куда может проникать достаточно солнечного света, чтобы активировать фотосинтез.Толщина этого слоя океана - эвфотической зоны - варьируется в зависимости от прозрачности воды, но в лучшем случае ограничивается верхними 200–300 метров (600–900 футов) при средней глубине океана в 4000 метров (13000 футов). ).

Фитопланктон состоит из двух очень разных организмов. К более крупной категории относятся одноклеточные водоросли, известные как простейшие, - развитые эукариотические клетки, похожие на простейших. Эти формы включают диатомовые водоросли и наиболее многочисленны у берегов. Иногда эти организмы образуют цветение - быстрый рост численности населения - в ответ на смену сезонов и наличие питательных веществ, таких как азот, железо и фосфор.

Другой тип клеток фитопланктона, более примитивный, но гораздо более многочисленный, чем водоросли, - это фотосинтезирующие бактерии. Эти крошечные клетки, некоторые размером всего в один микрон, невидимы, но присутствуют в количестве сотен тысяч клеток на столовую ложку океанской воды. Эти организмы были слишком малы, чтобы их можно было поймать в сети, и они были неизвестны до 1970-х годов, когда усовершенствованные технологии сделали их видимыми. Ученые теперь знают, что эти бактерии ответственны за половину первичной продуктивности океана и являются самыми многочисленными организмами в море.В эту группу также входят цианобактерии, которые считаются одними из самых старых организмов на Земле и являются источником фотосинтетических органелл в растительных клетках, известных как хлоропласты.

Почему они важны?

Фитопланктон - одни из самых важных организмов Земли, поэтому их изучение и понимание жизненно важно. Они производят около половины кислорода в атмосфере, столько же в год, сколько все наземные растения. Фитопланктон также составляет основу практически каждой пищевой сети океана. Короче говоря, они делают возможной большую часть другой океанской жизни.

Посредством фотосинтеза эти организмы превращают неорганический углерод в атмосфере и морской воде в органические соединения, что делает их важной частью углеродного цикла Земли. Поскольку они поглощают углекислый газ из атмосферы, когда они умирают, они тонут, они уносят этот атмосферный углерод в глубокое море, делая фитопланктон важным участником климатической системы. Рост фитопланктона часто ограничивается нехваткой железа в океане. В результате многие люди обсуждают планы удобрения больших площадей океана железом, чтобы способствовать цветению фитопланктона, что приведет к переносу большего количества углерода из атмосферы в глубокие моря.

Фитопланктон также имеет решающее значение для других биогеохимических циклов океана. Они захватывают, трансформируют и перерабатывают элементы, необходимые другим организмам, и помогают циклически перемещаться между видами в океане. Фотосинтезирующие бактерии особенно важны в бедном питательными веществами открытом океане, где они собирают и выделяют дефицитные витамины и другие микроэлементы, которые помогают поддерживать жизнь других морских обитателей.

Некоторые виды фитопланктона оказывают прямое воздействие на человека и других животных. Плотное цветение некоторых организмов может привести к истощению запасов кислорода в прибрежных водах, в результате чего рыба и моллюски задохнутся.Другие виды производят токсины, которые вызывают болезни или смерть людей и даже китов, которые либо подвергаются воздействию токсинов, либо едят моллюсков, которые накапливают токсины. Такое вредоносное цветение водорослей (ВЦВ) ежегодно приводит к значительным экономическим потерям в индустрии морепродуктов и в туристических сообществах, и ученые работают над тем, чтобы понять причины этого цветения и разработать способы его прогнозирования и предотвращения.

.

Имеет ли фитопланктон пользу для здоровья? Рассмотрено 6 заявлений о вреде для здоровья

Intro

Пища и ингредиенты, происходящие из океана, продолжают набирать обороты в кругах, способствующих укреплению здоровья. Если раньше все внимание привлекала жирная рыба, то затем все внимание было обращено на водоросли, и теперь внимание уделяется маленьким ребятам: например, спирулина и хлорелла хорошо представлены на полках с добавками, а теперь в игру вступает фитопланктон.

Компании, которые производят и продают добавки из фитопланктона, говорят о большой игре.Они утверждают, что антиоксиданты и противовоспалительные соединения в фитопланктоне помогают, среди прочего, здоровью сердечно-сосудистой системы, сну, здоровой коже, здоровью мозга, зрению, печени, уровню сахара в крови и энергии.

Некоторые веб-сайты, которые предлагают полезные советы по здоровью, также рекламируют чудеса добавок фитопланктона, включая некоторые из перечисленных выше преимуществ, а также помогают снизить риск рака, улучшить настроение, регенерировать клетки и детоксифицировать организм (1). преимущества добавок фитопланктона, но они мало подтверждают эти утверждения.Давайте рассмотрим эти утверждения более подробно здесь.

Что такое фитопланктон?

Фитопланктон, категория микроводорослей (2), включает более 5000 видов. (3) Эти одноклеточные микроскопические растения растут как в озерах, так и в океанах, и являются основой многих пищевых экосистем, включая морскую жизнь от китов до медузы улиткам, полагаясь на них как на источник пищи. (4)

Возможно, вы слышали о фитопланктоне как о вреде для здоровья, на самом деле, пляжи во всем мире становятся жертвами «вредоносного цветения водорослей» (ВЦВ), когда фитопланктон растет слишком обильно, что делает воду небезопасной для отдыха людей.Наиболее известная ВЦВ, вызванная фитопланктоном, - это «красный прилив». Имея это в виду, давайте посмотрим, почему - очевидно, в умеренных дозах - фитопланктон может быть полезен для вас.

Питание фитопланктона

Многие морские растения, включая фитопланктон и морские водоросли в более широком смысле, содержат широкий спектр питательных веществ, которые варьируются от вида к виду. (5, 6)

Что сложно, и где в настоящее время сосредоточено много исследований, так это определение того, какие питательные вещества присутствуют в изобилии у каких видов, как оптимизировать эти питательные вещества путем изменения условий выращивания, (5) и как изолировать определенные питательные вещества от конкретные виды фитопланктона для использования в качестве добавок и ингредиентов функционального питания.(6, 8) Широкомасштабное производство омега-3 жирных кислот и бета-каротина с помощью «водорослевых биотехнологий» (с использованием водорослей для производства питательных веществ) уже твердо установлено. (5)

Омега-3 фактически являются основным фактором в что отличает фитопланктон. По сравнению с двумя другими все более популярными морскими добавками, хлореллой и спирулиной, фитопланктон является хорошим источником полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК, категория, которая содержит омега-3), особенно эйкозопентановой кислоты (EPA) и докозагексоновой кислоты (DHA), двух незаменимых омега-3.(9)

Фактически, основная причина того, что многие рыбы являются такими хорошими источниками жирных кислот омега-3, заключается в том, что они питаются фитопланктоном или другими видами, которые это делают. Люди должны есть продукты, содержащие эти незаменимые жирные кислоты, поскольку наш организм не производит их в достаточном количестве. Большинство людей в настоящее время не получают достаточного количества омега-3 в своем рационе (7), что подогревает интерес к добавкам, содержащим их. Фитопланктон может быть способом получить больше омега-3 по более низкой цене.

Помимо бета-каротина и омега-3, фитопланктон содержит гораздо больше представляющих интерес питательных веществ, включая дополнительные каротиноиды, витамин E, другие антиоксиданты, различные аминокислоты (и связанные аминокислоты, называемые пептидами), белок, фитостерины, железо и другие минералы. и другие классы полезных соединений, включая фитохимические и фенольные соединения.(3, 6, 8)

Есть ли исследования?

Существует множество исследований фитопланктона, хотя подавляющее большинство исследований относится к области морской биологии. Большинство исследований, в которых обсуждаются последствия для фитопланктона и здоровья человека, описывают его потенциально негативные экологические последствия, которые могут повлиять на здоровье человека, в то время как о его потенциальном благотворном воздействии известно крайне мало.

Улучшает ли фитопланктон иммунную систему?

Сообщается, что как группа, биоактивные морские пептиды обладают иммуномодулирующими и иммуностимулирующими свойствами.(2) Исследования, которые описывают эти свойства, однако, не связывают их конкретно с фитопланктоном, и если они это делают, они приписывают иммунные преимущества одному или двум из многих тысяч типов фитопланктона, что делает безответственным утверждение в целом, что фитопланктон улучшает иммунитет. . (2)

Сообщенные противовоспалительные свойства фитопланктона (8) могут помочь защитить систему антиоксидантной защиты организма (10), которая улучшает иммунитет, улучшая здоровье в целом. Множество полезных соединений в морских биоактивных веществах (биологически активных соединениях) включают витамины, минералы, омега-3 жирные кислоты и пептиды, и предполагается, что они помогают защитить организм от множества краткосрочных и хронических заболеваний.(10, 11)

Было показано, что одно соединение, в частности, ламинарум, обсуждаемое ниже как источник углеводов для фитопланктона, обладает иммуностимулирующим действием. (12)

Тем не менее, не было обнаружено испытаний, в которых использовались бы добавки фитопланктона для измерения иммунитета. маркеры у людей или других животных, поэтому влияние в этой области чисто умозрительно.

Bottom Line

Прежде чем мы сможем окончательно сказать, что фитопланктон улучшает иммунитет, необходимы дополнительные исследования.

Помогает ли это предотвратить рак?

Как описано выше, в нескольких журнальных статьях также обсуждается противораковый и антипролиферативный потенциал морских биологически активных веществ из-за набора содержащихся в них питательных веществ (2, 10, 11), и некоторые исследователи приписывают противораковую активность именно некоторым каротиноидов, имеющихся в фитопланктоне.(8)

Кроме того, несбалансированность потребления омега-6 и омега-3 (7) - как слишком много омега-6 и слишком мало омега-3 - коррелирует с повышенным риском рака (13), что поддерживает идея о том, что использование добавок фитопланктона для увеличения количества омега-3 в рационе может снизить риск рака.

Не было обнаружено исследований, в которых использовались бы добавки фитопланктона для оценки их воздействия на здоровье человека. В одном исследовании, однако, было протестировано несколько соединений фитопланктона против раковых клеток in vitro (в лабораторных условиях на культивируемых клетках) и обнаружено, что каротиноиды фитопланктона, а также определенные аминокислоты и фенольные соединения ответственны за уничтожение опухолевых клеток, причем каротиноиды в наибольшей степени связаны с антипролиферативной активностью.(3)

В другом лабораторном исследовании было показано, что соединение ламинарума, которое фитопланктон использует в качестве углеводного резерва, убивает клетки рака толстой кишки. Исследователи выявили дозозависимую зависимость, а это означает, что более высокие уровни ламинарума убивают больше клеток рака толстой кишки. (12) Неизвестно, сколько ламинарума доступно в фитохимических добавках и насколько он усвояем.

Фитопланктон также может поглощать канцерогены и другие вредные для здоровья загрязнители (14), однако, это вызывает беспокойство при рассмотрении его использования в качестве добавки.

Bottom Line

Первоначальные исследования показывают многообещающие результаты некоторых соединений фитопланктона, обладающих противораковым действием. Требуются дополнительные исследования.

Обладает детоксицирующими свойствами?

Практически все исследования, которые появляются из баз данных при поиске взаимосвязи между фитопланктоном и процессами детоксикации, относятся к тому, как фитопланктон очищает себя или воду вокруг себя. Они часто делают это за счет связывания с металлическими минералами (15) (например, железом), которые могут быть полезны для них, но при слишком высоких концентрациях представляют опасность для общего состояния океана.

Детоксикация - это концепция, которая очень по-разному обсуждается в научном и непрофессиональном мире. В непрофессиональных кругах дискуссии о детоксикации часто сводятся к избавлению организма от лишних тяжелых металлов, таких как ртуть.

Фитопланктон действительно связывается с металлическими минералами, поэтому он считается хорошим источником многих минералов, используемых нашим организмом. Тогда мы должны быть осторожны, содержит ли фитопланктон, используемый в качестве добавок, только металлические минералы, которые полезны для нашего организма.

Другими соображениями относительно того, как фитопланктон может помочь избавить организм от вредных соединений, являются его антиоксиданты, которые могут нейтрализовать свободные радикалы, и клетчатка, которая помогает вывести отходы из организма.

Bottom Line

Не было обнаружено исследований, в которых конкретно обсуждались бы фитопланктон и детоксикация человеческого организма, поэтому мы не можем предложить здесь поддержку этого преимущества.

Помогает ли регенерация клеток?

Регенерация клеток - это процесс, посредством которого организм восстанавливает и заменяет клетки.

Поскольку известно, что морские биологически активные вещества как группа содержат многочисленные и разнообразные антиоксиданты (8, 10, 11), можно предположить, что они помогут предотвратить повреждение реактивными видами окислителей («радикалами» или «свободными радикалами»). Это защитит клетки, которым угрожают свободные радикалы или «окислительный стресс».

В противном случае наличие широкого профиля питательных веществ, который, как сообщается, имеет фитопланктон, также может быть преимуществом для поддержания здоровья клеток. Однако не было обнаружено исследований, в которых обсуждалась бы конкретная способность фитопланктона регенерировать клетки человека.

Bottom Line

Никакие исследования здесь не означают никаких рекомендаций, кроме «соблюдайте осторожность при использовании фитопланктона для получения недоказанных преимуществ».

Помогает ли это сердцу?

Некоторые фитопланктоны производят фитостерины, которые, как было показано, снижают уровень холестерина в сыворотке крови человека при употреблении в пищу. (9) Один вид фитопланктона, Schizochytrium sp, даже был разрешен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США для использования в качестве пищи из-за высокого содержания в нем DHA и фитостерола. . (2)

Многие виды фитопланктона богаты омега-3 жирными кислотами, включая DHA и EPA.(2, 7) Существуют обоснованные доказательства того, что ДГК улучшает сердечную и сердечно-сосудистую системы в целом. (16) И, как и в случае рака, дисбаланс слишком большого количества омега-6 и слишком малого количества омега-3 связан с более высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний (13)

Таким образом, из-за содержания в них омега-3 и фитостерола предполагается, что фитопланктон (2), а также морские биоактивные вещества в качестве более широкой категории (10, 11) обладают антикоагулянтными и понижающими холестерин свойствами, и, таким образом, можно надеяться на снижение сердечно-сосудистых заболеваний. .

Однако не было обнаружено исследований, посвященных влиянию фитопланктона на здоровье сердца.

Bottom Line

Фитопланктон является хорошим источником омега-3, и известно, что омега-3 имеют многочисленные преимущества для здоровья человека, в том числе для здоровья сердечно-сосудистой системы. Если вы найдете источник фитопланктона, который кажется безопасным и ответственным, вы можете с полным основанием считать его полезным для здоровья. Проконсультируйтесь с врачом с этикеткой продукта в руке, так как некоторые обычно полезные соединения не подходят для всех состояний здоровья.

Улучшает ли настроение?

Как и в случае со здоровьем сердца, омега-3 часто поддерживают развитие и здоровье мозга (16), а также помогают облегчить депрессию. (9) Кроме того, избыток омега-6 по сравнению с омега-3 может иметь нейродегенеративные последствия, что означает эффект, наносящий ущерб мозгу, (13) что снова указывает на необходимость большего потребления омега-3 с пищей людьми.

Опять же, жирные кислоты омега-3, в частности DHA и EPA, в фитопланктоне и категории более высоких морских биологически активных веществ (2, 10) предполагают, что фитопланктон или другие морские добавки могут иметь такое же влияние на проблемы настроения, как и другие источники омега -3с.

Другой онлайн-блог процитировал пилотное исследование, которое показало многообещающие результаты в этой области. Этот отчет имеет сомнительную актуальность и включен только потому, что доступно меньше нескольких отчетов, использующих питопланктон на людях, животных или клетках.

Исследователи рандомизировали 41 молодого взрослого и давали им либо плацебо, либо добавку, содержащую «CMP» (концентрированный морской фитопланктон), либо ничего (контрольная группа). (17) Группа, принимавшая CMP, сообщила о более высоком уровне счастья после приема дополнение.Однако многочисленные поиски не привели к рецензированию этого исследования, и через десять лет результаты не были воспроизведены. Исследование было представлено очень кратко, без полных методов, результатов и библиографии, а также без заявления о конфликте интересов.

Bottom Line

Прежде чем можно будет рекомендовать фитопланктон в качестве усилителя настроения или защиты, необходимы дополнительные исследования, хотя, как и в случае со здоровьем сердца, мы знаем, что омега-3 полезны для мозга и что фитопланктон содержит омега-3.

Безопасно ли употребление в пищу фитопланктона?

Хотя мы искренне надеемся, что любая добавка, рекламирующая ее преимущества для здоровья человека, может считаться безопасной, не существует нормативной системы, гарантирующей это.

Есть определенные опасения по поводу добавок фитопланктона. Во-первых, хотя лабораторные исследования показали хорошее переваривание морских пептидов in vitro (в основном, в пробирках) при применении ферментов, которые будут доступны в пищеварительном тракте человека (2), неизвестно, насколько хорошо люди переваривают и ассимилируют различные виды фитопланктона.(18)

И, как упоминалось выше, разные виды фитопланктона предлагают разные составы питательных веществ, поэтому необходимы дополнительные исследования, чтобы найти лучшую смесь видов, которую можно использовать для получения ожидаемых преимуществ. (16) В большинстве добавок, вероятно, используется сочетание нескольких видов. для лучшего профиля питательных веществ.

Кроме того, известно, что микроводоросли, включая фитопланктон, поглощают загрязнители, некоторые из которых являются канцерогенами для человека (14), и поэтому условия выращивания и сбора урожая имеют чрезвычайно важное значение.Фитопланктон, выращиваемый для использования в добавках, скорее всего, выращивается в безопасных и изолированных условиях, хотя это не всегда легко подтвердить и не регулируется.

Заключение

Благодаря их желаемому профилю питательных веществ, мы, вероятно, продолжим видеть рост использования фитопланктона и других морских растений в качестве пищевых добавок и в качестве функциональных пищевых ингредиентов. Однако одной из проблем является повышение температуры воды в океане. (13)

Более теплые океаны подавляют рост фитопланктона, который является основными продуцентами омега-3, которые, в свою очередь, необходимы для жизни человека.(13) Некоторые исследователи даже предполагают, что основным вредом для жизни человека из-за повышения глобальной температуры будет увеличение распространенности хронических заболеваний по мере снижения доступности - и, следовательно, нашего потребления - омега-3.

Одна статья хорошо подводит итог этому обсуждению фитопланктона: «Имеются существенные доказательства пользы для здоровья пищевых продуктов, полученных из водорослей, но остаются значительные проблемы с количественной оценкой этих преимуществ, а также возможных побочных эффектов.”(18)

Если вы видите фитопланктон в списке ингредиентов ваших функциональных пищевых продуктов, он должен быть безопасным, поскольку пищевые продукты являются более регулируемыми. Если вы подумываете о добавлении фитопланктона, возможно, вам стоит подумать о том, что требует дополнительных исследований для получения той выгоды, которую вы ищете. Используйте зеленые корма, но продолжайте исследования!

.

Что такое планктон?

Слово «планктон» происходит от греческого «бродяга» или «странник». Организм считается планктоном, если его переносят приливы и течения, и он не может плавать достаточно хорошо, чтобы противостоять этим силам. Некоторые планктон дрейфуют таким образом на протяжении всего своего жизненного цикла. Другие классифицируются как планктон только в молодом возрасте, но со временем они вырастают достаточно большими, чтобы плыть против течения. Планктон обычно микроскопический, часто менее одного дюйма в длину, но он также включает более крупные виды, такие как некоторые ракообразные и медузы.

Ученые классифицируют планктон несколькими способами, в том числе по размеру, типу и продолжительности дрейфа. Но самые основные категории делят планктон на две группы: фитопланктон (растения) и зоопланктон (животные).

Микроскопическое изображение Protoperidinium quinquecorne , усиленного флуоресцентным красителем. Пигмент хлорофилла показан красным. Это один из тысяч видов фитопланктона.

Фитопланктон - это микроскопические растения, но они играют огромную роль в морской пищевой сети.Подобно растениям на суше, фитопланктон осуществляет фотосинтез, чтобы преобразовать солнечные лучи в энергию для их поддержания, они поглощают углекислый газ и производят кислород. Фитопланктон находится у поверхности воды, поскольку ему нужна энергия солнца.

Веслоногие ракообразные (показаны здесь) - это разновидность зоопланктона, планктонных ракообразных, отдаленно связанных с креветками и крабами. Веслоногие ракообразные - один из наиболее распространенных и легко узнаваемых видов зоопланктона, который встречается почти в каждом океане, море и пресноводных средах обитания, даже в подземных пещерах.Изображение предоставлено: NASA

.

Зоопланктон включает микроскопических животных (криль, морские улитки, пелагические черви и т. Д.), Молодь более крупных беспозвоночных и рыб, а также слабых пловцов, таких как медузы. Большинство зоопланктона поедает фитопланктон, а большинство из них, в свою очередь, поедаются более крупными животными (или друг другом). Криль может быть самым известным типом зоопланктона; они являются основным компонентом рациона горбатых, правых и синих китов. В дневное время зоопланктон обычно дрейфует в более глубоких водах, чтобы избежать хищников.Но ночью эти микроскопические существа поднимаются на поверхность, чтобы питаться фитопланктоном. Этот процесс считается крупнейшей миграцией на Земле; так много животных совершают это путешествие, что его можно наблюдать из космоса.

Планктон невероятно важен для экосистемы океана и очень чувствителен к изменениям в окружающей среде, в том числе к температуре, солености, уровню pH и концентрации питательных веществ в воде. Когда в воде слишком много определенных питательных веществ, например, результатом является вредоносное цветение водорослей, такое как красные приливы.Поскольку многие виды зоопланктона поедают фитопланктон, изменения в сроках или численности фитопланктона могут быстро повлиять на популяции зоопланктона, которые затем влияют на виды в пищевой цепи. Исследователи изучают, как изменение климата влияет на планктон, от времени популяционных изменений до затвердевания раковин веслоногих рачков, и как эти эффекты отражаются на экосистемах.

.

фитопланктона | Определение, примеры и факты

  • Узнайте, как фитопланктон поставляет кислород посредством фотосинтеза и служит первым шагом в морской пищевой цепи

    Фитопланктон служит основой для производства кислорода многих морских пищевых цепочек.

    Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотрите все видеоролики к этой статье
  • Узнайте, почему приливные отмели Ваттового моря являются важным перевалочным пунктом для перелетных птиц

    Приливные отмели Ваттового моря богаты фитопланктоном, который помогает привлечь множество морских птиц.

    Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео по этой статье

Фитопланктон , флора свободно плавающих, часто мелких организмов, которые дрейфуют с водными течениями. Подобно наземной растительности, фитопланктон использует углекислый газ, выделяет кислород и превращает минералы в форму, которую могут использовать животные. В пресной воде большое количество зеленых водорослей часто окрашивает озера и пруды, а цианобактерии могут влиять на вкус питьевой воды.

Подробнее по этой теме

планктон: Фитопланктон

Растительное сообщество планктона называется фитопланктоном, а сообщество животных известно как зоопланктон.Это удобное деление ...

Океанический фитопланктон прямо или косвенно является основным источником пищи почти для всех морских организмов. Состоящий из групп с кремнистым скелетом, таких как диатомеи, динофлагелляты и кокколитофориды, фитопланктон меняется в зависимости от сезона, увеличиваясь весной и осенью при благоприятном освещении, температуре и минералах.

Было показано, что популяции фитопланктона в океанах увеличиваются и уменьшаются в соответствии с циклами, длящимися от нескольких лет до десятилетий.Однако ученые, изучающие данные о фитопланктоне, которые велись с 1899 по 2008 год, отметили, что биомасса фитопланктона снижалась на 1 процент в год в 8 из 10 океанических бассейнов Земли, что привело к совокупной потере примерно 40 процентов. Повышение температуры поверхности моря за тот же период считается основной причиной этого снижения.

.

Смотрите также