Праздники

Что такое фитопланктон в биологии. Факторы влияющие на развитие фитопланктона

Фитопланктон - это класс организмов, встречающийся в больших водоемах и включающий в себя широкий ряд различных подвидов. Это чрезвычайно разнообразная группа, и многообразие этих организмов бросает вызов эволюции и естественному отбору. Согласно общим принципам нехватка ресурсов делает невозможным выживание в экосистеме такого большого количества разных организмов без уничтожения друг друга.

Но так или иначе они существуют. Вот такая загадка.

Микроскопический фитопланктон живет по всему морю, в его освещенной, фотической зоне - до 100 метров в глубину. Кроме того, микроскопические водоросли могут очень быстро расти и размножаться - некоторые виды способны удваивать свою биомассу за день! Поэтому, они - главная морская растительность, основа жизни в море: улавливая солнечный свет, они превращают воду, углекислый газ, и соли морской воды - в свое живое вещество - растут.

На языке экологии это процесс называется первичной продукцией. Зоопланктон поедает фитопланктон - и тоже растет и размножается, это уже вторичная продукция. А затем наступает черед редукции - разложения: все, рождается и живет - умирает, и останки всех планктеров, и вообще всего живого в море - достаются бактериям, населяющим водную толщу.Бактериопланктон разлагает эти останки, возвращая вещество в неорганическое состояние. Это - круговорот веществ в море.

К фитопланктону относятся не только водоросли, но и планктонные фотосинтезирующие бактерии. Это цианобактерии (раньше их еще называли сине-зелеными водорослями, но это настоящие бактерии - прокариоты - в их клетках нет ядер). В Черном море они встречаются, в основном, в прибрежных водах, особенно, в опресненных районах - рядом с устьями рек, много их опресненном и переудобренном Азовском море; многие цианобактерии выделяют токсины.

Все планктонные растения - одноклеточные, вокруг них плавает столько быстрых и ловких хищников - как же им удается уцелеть? Ответ на этот вопрос таков: уцелеть не удается, но продлить существование получается.

Во-первых , большинство растений планктона - подвижны: у них есть жгутики, у кого один, у кого - пара, а у зеленых празинофитов Prasinophyceae - целых четыре (или даже восемь!), и носятся они по своему маленькому миру - не менее шустро, чем простейшие животные.

Во-вторых, очень многие планктонные водоросли имеют внешний скелет - панцирь. Он защитит от мелких инфузорий, но будет бесполезен против челюстей крупных личинок раков. Церациум, например, такой большой - до 400 микрон, его панцирь такой крепкий, что почти никто из зоопланктеров с ним не справится, но планктоядные рыбы съедят и его.

Морской фитопланктон - первичная форма жизни на Земле. Он является основой водной пищевой цепи и присутствует в рационе всех обитателей моря: от зоопланктона до китов. Фитопланктон является идеальной пищей для живых организмов и обладает колоссальной питательной ценностью. В нем содержатся все питательные вещества и микроэлементы, необходимые клеткам организма для нормального протекания обменных процессов. Хорошим доказательством уникальных свойств морского фитопланктона могут служить синие киты. Эти морские гиганты, обладающие огромной силой и выносливостью, живут более ста лет и до последнего дня сохраняют способность размножаться. Рацион китов полностью состоит из планктона, который они поглощают в огромном количестве: от 3 до 8 тонн в день.

Учеными доказано, что морской фитопланктон насыщен витаминами, аминокислотами, антиоксидантами и может использоваться в пищу как богатейший источник минералов, таких как селен, цинк, магний, хром, стронций и др. Он может заменить многие лекарственные препараты и предотвратить множество заболеваний: от диабета до болезни Альцгеймера. Важным преимуществом перед другими биологически активными добавками является микроскопический размер полезных веществ и органическая форма, благодаря чему организм усваивает их быстро и легко.

Однако, при всех неоспоримых достоинствах морского фитопланктона существует одно «но» - он заключен в плотную защитную оболочку, как ядрышко ореха заключено в скорлупу. В процессе эволюции человеческий организм утратил способность расщеплять эту оболочку, поэтому морской фитопланктон не усваивается человеком.

Чтобы человек мог усваивать полезные вещества, содержащиеся в морском фитопланктоне, необходимо было решить непростую задачу: каким-то образом разрушить защитную оболочку, сохранив при этом питательную ценность микроэлементов. С этой задачей блестяще справился Том Харпер, владелец морской фермы по выращиванию моллюсков из Канады. В 2005 году он изобрел новую технологию, позволяющую раскрывать оболочку фитопланктона без использования тепловой обработки, замораживания или применения химикатов. Этот технологический процесс, названный Alpha 3 CMP, был запатентован, но история на этом не закончилась.

Какое-то время спустя основатель компании Forever Green Рон Уильямс вышел на Тома Харпера с предложением о сотрудничестве. Был подписан контракт, согласно которому компания ForeverGreen получила эксклюзивное право на использование в своих продуктах морского фитопланктона, обработанного по технологии Alpha 3 CMP. Таким образом, она является единственной в мире компанией, которая производит продукты, содержащие 100% натуральный и усвояемый человеком морской фитопланктон.

Мальдивы прекрасны сами по себе. Жаркое солнце, ласковое море и бескрайняя береговая линия. Но есть еще одна достопримечательность Мальдив - биолюминесцентный фитопланктон. Уникальные водоросли известны также под названием «красный прилив». Местные жители утверждают, что купание в подобных водах вызывает небольшой дискомфорт, поэтому такая береговая линия чаще всего является безлюдной. С наступлением темноты биолюминесцентный фитопланктон начинает светиться, освещая побережье фантастическим голубым светом. Тайваньский фотограф Will Ho запечатлел это явление.

Светящиеся одноклеточные динофлагелляты запускают свою иллюминацию от движения в толще воды: электрический импульс, возникающий в результате механического стимула, открывает ионные каналы, работа которых и активирует «светящийся» фермент.

Учёным удалось окончательно раскрыть загадку свечения динофлагеллят - морских простейших, составляющих значительную часть пелагического планктона. Некоторые группы этих одноклеточных, такие как ночесветки, обладают способностью к биолюминесценции. Собираясь вместе, они могут быть замечены даже из космоса: огромная океаническая поверхность испускает голубоватый свет.

По мнению учёных, биолюминесцентный аппарат этих простейших работает так. При движении в толще воды механические силы вызывают электроимпульс, который устремляется внутрь клетки, к специальной вакуоли. Эта вакуоль, полый мембранный пузырёк, наполнена протонами. С ней соединены сцинтоллоны - мембранные пузырьки со «светящимся» ферментом люциферазой. Когда к вакуоли приходит электрический импульс, между ней и сцинтиллоном открываются протонные ворота. Ионы водорода перетекают в сцинтиллон и закисляют среду в нём, что делает возможным протекание биолюминесцентной реакции.

И еще один парадокс:

Ученые были потрясены, обнаружив цветущий фитопланктон под толщей ледяного покрова Арктики. Фитопланктон (Plankton Hazea) был обнаружен у берегов Аляски случайно, когда ученые заметили густую зеленую дымку в воде.

Огромный “зеленый шлейф” фитопланктона простирается более чем на 100 километров вдоль побережья Аляски. ”Наличие фитопланктона в воде может неблагоприятно сказаться на существовании других подводных существ в Чукотском море”, сообщили исследователи 7 июня 2012 года.

«Я работаю в этой области почти 30 лет, и я думал, что меня ничем не удивишь», говорит Кевин Арриго, океанограф-биолог из Стэнфордского университета. Лед плохо пропускает свет, особенно если он лежит толстым слоем, как это и было в Арктике. Снежный покров делает доступ света в глубь невозможным. В этом и состоит парадокс существования фитопланктона в толще льда, поскольку этим микроорганизмам необходим солнечный свет, без которого невозможен фотосинтез.

Теплый воздух способствует таянию снега. Когда снег начинает таять, ледяной покров начинает темнеть, позволяя льду поглощать больше света. Благодаря специальным камерам, опущенным под лед, исследователи обнаружили, что фитопланктон развивается чрезвычайно быстро. Благодаря солнечному свету и постоянному притоку питательных веществ от Берингова пролива, организмы могут процветать на глубине более 50 метров.

Чем это процветание обернется для остальных обитателей подводного мира, пока не ясно. Но Арриго опасается, что, находясь подо льдом, эти микроорганизмы могут усложнить жизнь другим подводным обитателям в этом районе. Чтобы подтвердить или опровергнуть эти опасения, потребуется долго и кропотливо работать, поскольку спутники не могут видеть сквозь лед.

«Нам очень повезло, что мы обнаружили фитопланктон, но мы не знаем, насколько далеко он распространится, и какие последствия это за собой повлечет», говорит Жан-Эрик Тремблей, океанограф-биолог из Университета Лаваля в Квебеке, Канада.

Мельчайшие организмы толщи воды объединяют в понятие «планктон» (от греческого «planktos » – парящий, блуждающий). Мир планктона огромен и разнообразен. Сюда входят организмы, населяющие толщу морей, океанов, озер и рек. Они обитают везде, где есть малейшее количество воды. Это могут быть даже самые обычные лужи, ваза с цветами с застоявшейся водой, фонтаны и др.

Планктонное сообщество наиболее древнее и важное с многих точек зрения. Планктон существует около 2 млрд. лет. Они были первыми организмами, которые когда-то населяли нашу планету. Организмы планктона были первыми, кто начал снабжать нашу планету кислородом. И сейчас около 40% кислорода продуцируется водными растениями и в первую очередь планктонными. Планктон имеет большое значение в пищевом балансе водных экосистем, так как им питаются многие виды рыб, киты и некоторые птицы. Он является основным источником жизни морей и океанов, крупных озер и рек. Воздействие планктона на водные ресурсы настолько велико, что он может оказывать воздействие даже на химический состав вод.

В состав планктона входят фитопланктон, бактериопланктон и зоопланктон. В основном это малые организмы, размер которых чаще всего не превышает десятки микрометров для водорослей и несколько сантиметров для зоопланктона. Однако, большая часть животных имеет значительно меньшие размеры. К примеру, размер самой крупной пресноводной дафнии достигает всего 5 мм.

Однако большинство людей знают о планктоне совсем немного, хотя количество организмов в водоемах крайне велико. К примеру, количество бактерий в одном кубическом сантиметре воды достигает 5-10 млн. клеток, водорослей – в том же объеме – десятки-сотни тысяч, а зоопланктонных организмов – сотни экземпляров. Это почти невидимый мир. Связано с тем, что большинство организмов планктона имеют очень малые размеры, и чтобы их рассмотреть, необходим микроскоп с достаточно большим увеличением. Организмы, входящие в состав планктона находятся в толще воды в состоянии парения. Они не могут противостоять переносу их течениями. Однако об этом можно говорить лишь в общих чертах, так как в спокойной воде многие планктонные организмы могут передвигаться (хотя и медленно) в определенном направлении. Водоросли, меняя плавучесть, перемещаться вертикально в пределах нескольких метров. Днем они находятся в верхнем хорошо освещенном слое воды, а ночью опускаются на три-четыре метра глубже, где больше минеральных веществ. Зоопланктон в морях и океанах ночью поднимается в верхние слои, где отфильтровывает микроскопические водоросли, а утром опускается на глубину до 300 метров и более.

Кто же входит в состав планктона? Большая часть планктонных организмов всю свою жизнь проводит в толще воды и не связана с твердым субстратом. Хотя покоящиеся стадии многих из них в зимнее время оседают на дно водоема, где пережидают неблагоприятные условия. В то же время среди них есть и такие, которые проводят только часть жизни в толще воды. Это меропланктон (от греч. «meros » – часть). Оказывается, личинки многих донных организмов – морских ежей, звезд, офиур, червей, моллюсков, крабов, кораллов и других ведут планктонный образ жизни, разносятся течениями и, в, конечном счете, находят места для дальнейшего обитания, оседают на дно и уже до конца жизни не покидают его. Это связано с тем, что донные организмы по сравнению с планктоном находятся в невыгодном положении, т.к. сравнительно медленно передвигаются с места на место. Благодаря планктонным личинкам они разносятся течениями на большие расстояния, точно так же, как семена наземных растений разносятся ветром. Икра некоторых рыб и их личинки также ведут планктонный образ жизни.

Как мы уже отмечали, большинство планктонных организмов – это настоящие планктеры. В толще воды они рождаются, там же они и умирают. В его состав входят бактерии, микроскопические водоросли, различные животные (простейшие, коловратки, ракообразные, моллюски, кишечнополостные и др.).

У планктонных организмов выработались приспособления, облегчающие им парение в толще воды. Это всевозможные выросты, уплощение тела, газовые и жировые включения, пористый скелет. У планктонных моллюсков произошла редукция раковинки. Она у них, в отличие от донных организмов, очень тонкая, а иногда – еле видимая. Многие планктонные организмы (такие как медузы) имеют студенистые ткани. Все это позволяет им без каких-то существенных энергетических затрат поддерживать тело в толще воды.

Многие планктонные ракообразные совершают вертикальные миграции. В ночное время они поднимаются к поверхности, где поедают водоросли, а ближе к рассвету опускаются на глубину несколько сот метров. Там, во тьме они скрываются от рыб, которые с удовольствием их поедают. Кроме того, низкая температура снижает обмен веществ, а соответственно и энергетические траты на поддержание жизнедеятельности. На больших глубинах плотность воды выше, чем у поверхности, и организмы находятся в состоянии нейтральной плавучести. Это позволяет им без каких-либо затрат находиться в толще воды. Фитопланктон населяет в основном поверхностные слои воды, куда проникает солнечный свет. Ведь водорослям, так же как и наземным растениям, для развития необходим свет. В морях они обитают до глубины 50-100 м, а в пресных водоемах – до 10-20 метров, что связано с разной прозрачностью этих водоемов.

В океанах глубины обитания водорослей – это тончайшая пленка огромной толщи вод. Однако, несмотря на это микроскопические водоросли являются первопищей для всех водных организмов. Как уже отмечалось, их размер не превышает несколько десятков микрометров. Только размер колоний достигает сотен микрометров. Этими водорослями питаются ракообразные. Среди них нам наиболее известен криль, куда в основном входят эвфаузиидовые раки размером до 1,5 см. Рачков поедают рыбы-планктофаги, а их, в свою очередь, более крупные и хищные рыбы. Крилем питаются киты, которые отфильтровывают их в огромных количествах. Так, в желудке голубого кита длиной 26 м нашли 5 миллионов этих рачков.

Морской фитопланктон планктон в основном состоит из диатомовых водорослей и пиридиней. Диатомовые водоросли господствуют в полярных и приполярных морских (океанских) водах. Их настолько велико, что кремниевые скелеты после их отмирания образуют донные отложения. Диатомовыми илами покрыта большая часть дна холодных морей. Они залегают на глубинах порядка 4000 м и более и состоят главным образом из створок крупных диатомей. Мелкие панцири обычно растворяются, не достигнув дна. Минерал диатомит является продуктом диатомовых водорослей. Количество створок в диатомей в некоторых районах океана достигает 100-400 миллионов в 1 грамме ила. Диатомовые илы со временем трансформируются в осадочные породы, из которых образуется «диатомовая земля» или же минерал диатомит. Он состоит из мельчайших пористых кремневых раковинок и используется в качестве фильтрующего материала или сорбента. Этот минерал используется для изготовления динамита.

В 1866-1876 гг. шведский химик и предприниматель Альфред Нобель изыскивал пути и способы производства сильнодействующего взрывчатого вещества. Нитроглицерин – весьма эффективное взрывчатое вещество, однако он самопроизвольно взрывается при небольших толчках. Установив, что для предотвращения взрывов достаточно пропитать жидким нитроглицерином диатомовую землю, Нобель создал безопасную взрывчатку – динамит. Таким образом, обогащение Нобеля и установленные его завещанием известные «Нобелевские премии» свои существованием обязаны мельчайшим диатомовым водорослям.

В теплых водах тропиков характерно более высокое видовое разнообразие, по сравнению с фитопланктоном арктических морей. Здесь наиболее разнообразны водоросли перидинеи. В морском планктоне широко распространены известковые жгутиковые кокколитофориды и кремнежгутиковые силикофлагелляты. Кокколитофориды в основном населяют тропические воды. Известковые илы, состоящие в том числе из скелетов кокколитофорид, широко распространены в Мировом океане. Чаще всего они встречаются в Атлантическом океане, где ими покрыто более 2/3 поверхности дна. Однако, в илах в больших количествах представлены раковинки фораминифер, относящихся к зоопланктону.

Визуальные наблюдения за морскими или океаническими водами позволяют по окраске воды легко устанавливать распределение планктона. Синева и прозрачность вод свидетельствует о скудости жизни; в такой воде практически некому отражать свет, кроме самой воды. Голубой цвет – это цвет морских пустынь, где плавающие организмы попадаются очень редко. Зеленый цвет – безошибочный индикатор растительности. Поэтому, когда рыбаки встречают зеленую воду, они знают: поверхностные слои богаты растительностью, а там, где много водорослей, всегда изобилуют питающиеся ими животные. Фитопланктон справедливо называют пастбищем моря. Микроскопические водоросли – основная пища большого количества обитателей океана.

Темно-зеленый цвет воды говорит о наличии большой массы планктона. Оттенки воды свидетельствуют о наличии тех или иных планктонных организмов. Это очень важно для рыбаков, так как характер планктона определяет род рыбы, обитающей в данном районе. Опытный рыбак может уловить тончайшие оттенки цвета морской воды. В зависимости от того, ловит ли он рыбу в «зеленой», «желтой» или «красной» воде, «опытный глаз» может с достаточной степенью вероятности предсказать характер и размеры улова.

В пресных водоемах преобладают синезеленые, зеленые, диатомовые и динофитовые водоросли. Обильное развитие фитопланктона (так называемое «цветение» воды) изменяет цвет и прозрачность воды. В пресных водоемах чаще всего наблюдается цветение синезеленых, а в морях – перидиней. Выделяемые ими токсичные вещества снижают качество воды, что приводит к отравлению животных и человека, а в морях вызывает массовую гибель рыб и других организмов.

Окраска воды в тех или иных районах или морях иногда бывает настольно характерной, что моря получали свое название по цвету воды. Например, своеобразный цвет Красного моря вызван присутствием в нем синезеленой водоросли триходесмиум (Trichodesmium egythraeum ), имеющей пигмент, придающей воде красновато-коричневый оттенок; или Багряное море – прежнее название Калифорнийского залива.

Своеобразную окраску воде придают некоторые относимые к растениям динофлагелляты (например, Gonyaulax и Gymnodinium) В тропических и умеренных теплых водах эти существа порой размножаются так быстро, что море становится красным. Рыбаки называют это явление «красным приливом». Огромные скопления динофлагеллят (до 6 млн. клеток в 1 литре воды) крайне ядовиты, поэтому во время «красного прилива» погибают многие организмы. Эти водоросли не только ядовиты сами по себе; они выделяют ядовитые вещества, которые затем накапливаются в организмах, поедающих динофлагеллят. Любое существо, будь то рыба, птица или человек, съев такой организм, получает опасное отравление. К счастью, явление «красного прилива» носит местный характер и случается не часто.

Воды морей окрашиваются не только присутствием водорослей, но и зоопланктоном. Большинство эвфаузиид прозрачны и бесцветны, однако некоторые из них окрашены в ярко-красный цвет. Такие эвфаузииды обитают в более холодных северных и южных полушариях и иногда скапливаются в таких количествах, что все море окрашивается в красный цвет.

Окраску воде придают не только микроскопические планктонные водоросли, но и различные частицы органического и неорганического происхождения. После сильного дождя реки приносят множество минеральные частиц, из-за чего вода приобретает различные оттенки. Так, глинистые частицы, приносимые рекой Хуанхэ, придают Желтому морю соответствующий оттенок. Река Хуанхэ (от кит. – Желтая река) за свою мутность и получила свое название. Многие реки и озера содержат такое количество гуминовых соединений, что их воды становятся темными – бурыми и даже черными. Отсюда названия многих из них: Рио-Негро – в Южной Америке, Черная Вольта, Нигер – в Африке. Многие наши реки и озера (и расположенные на них города) из-за цвета воды носят названия «черная».

В пресных водоемах окрашивание воды за счет развития водорослей проявляется чаще и интенсивнее. Массовое развитие водорослей вызывает явление «цветения» водоемов. В зависимости от состава фитопланктона вода окрашивается в различные цвета: от зеленых водорослей Eudorina, Pandorina, Volvox – в зеленый цвет; от диатомей Asterionella, Tabellaria, Fragilaria – желтовато-бурый цвет; от жгутиковых Dinobryon – в зеленоватый, Euglena – в зеленый, Synura – в коричневый, Trachelomonas – в желтовато-коричневый цвета; от динофитовых Ceratium – в желто-бурый цвет.

Суммарная биомасса фитопланктона невелика по сравнению с биомассой питающегося им зоопланктона (соответственно, 1,5 млрд. тонн и более 20 млрд. т). Однако из-за быстрого размножения водорослей их продукция (урожай) в Мировом океане почти в 10 раз больше суммарной продукции всего живого населения океана. Развитие фитопланктона во многом зависит от содержания в поверхностных водах минеральных веществ, таких как фосфатов, соединений азота и других. Поэтому в морях наиболее обильно развиваются водоросли в районах подъема глубинных вод, богатых минеральными веществами. В пресных водоемах поступление смываемых с полей минеральных удобрений, различных бытовых и сельскохозяйственных стоков приводит к массовому развитию водорослей, что отрицательно сказывается на качестве вод. Микроскопическими водорослями питаются мелкие планктонные организмы, которые в свою очередь служат пищей более крупным организмам и рыбы. Поэтому в районах наибольшего развития фитопланктона много зоопланктона и рыбы.

Роль бактерий в составе планктона велика. Они минерализуют органические соединения (в том числе и различные загрязнители) водоемов и вновь включают их в биотических круговорот. Сами бактерии являются пищей для многих зоопланктонных организмов. Численность планктонных бактерий в морях и чистых пресных водоемах не превышает 1 млн. клеток в одном миллилитре воды (один кубический сантиметр). В большинстве пресных водоемах их численность изменяется в пределах 3-10 млн. клеток в одном миллилитре воды.

А.П.Садчиков,
профессор МГУ имени М.В.Ломоносова, Московское общество испытателей природы
(http:// www. moip. msu. ru)

ВАМ ПОНРАВИЛСЯ МАТЕРИАЛ? ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШУ EMAIL-РАССЫЛКУ:

Каждый понедельник, среду и пятницу мы будем присылать вам на email дайджест самых интересных материалов нашего сайта.

На берегу океана ощутимо пахнет йодом. Это запах соли, приносимый ветром с акваторий. Однако помимо него, в воздухе присутствуют и различные газы, синтезируемые микроскопическими растениями - фитоплантконом, произрастающим в толще воды.

У этих крошечных растений имеется множество разновидностей. В идеальных условиях фитопланктон, населяющий морские водоемы в огромном количестве, живет всего один или два дня и, погибая, опускается на дно.

Эти одноклеточные, которые еще называют "морской травой", являются центральным звеном в пищевой цепи океана.

Кроме того, живые микроорганизмы играют важную роль в осуществлении постоянного круговорота углерода в природе.

Только благодаря фитопланктону в атмосфере поддерживается тепловой баланс, а уровень кислорода, необходимый для жизни, находится всегда под контролем.

По этой причине ученые-океанографы отводят фитопланктону одно из главных мест среди всех живых организмов.

Фотосинтез фитопланктона и его значение
Для продолжения жизни, развития и роста все живые существа на Земле - растения и животные - нуждаются в энергии и органической пище.

Потребность в энергии растений обеспечивает солнце. В их организме солнечный свет превращается в химическую энергию, и таким образом неорганические вещества становятся органическими.

Этот процесс носит название фотосинтеза. Животные же удовлетворяют свою потребность в энергии, поедая растения или других животных.

Фитопланктон, подобно наземным растениям, содержит особый хлорофилльный пигмент, позволяющий осуществлять фотосинтез.

Как и наземные растения, "морская трава", синтезируя солнечный свет, увеличивает свою массу и служит важным источником питания для обитателей морей и океанов.

Роль фитопланктона в мировом масштабе
Чем больше в морях и океанах будет фитопланктона, тем больше углекислого газа крошечные растения смогут переработать с помощью фотосинтеза.

Ведь именно наличие углекислого газа в атмосфере и объясняет так называемый парниковый эффект.

Таким образом, обильное развитие фитопланктона в водоемах напрямую связано со снижением углекислого газа в атмосфере нашей планеты.

С одной стороны, "морская трава" оказывает воздействие на содержание углекислого газа в воздухе, с другой - состояние окружающей среды обусловливает увеличение или уменьшение биомассы фитопланктона.

Ученые установили, что ее суммарный объем может за день увеличиться в два раза.

Колебания данных о плотности того или иного вида популяции фитопланктона, о районах его распределения, об увеличении или уменьшении массы одноклеточных организмов, а также другие характеристики - яркий показатель изменений условий окружающей среды в ту или иную сторону, так как фитопланктон обладает способностью очень быстро реагировать на внешнее воздействие.

Роль фитопланктона в обеспечении постоянного круговорота серы в природе

Помимо того, что фитопланктон играет важную роль в смягчении климата и в образовании в атмосфере Земли облаков, он еще синтезирует диметилсульфид, входящий в состав серы.

Этот газ со своеобразным запахом на первый взгляд кажется вредным и загрязняющим окружающую среду химическим веществом, но на самом деле его значение в био-гео-химическом круговороте весьма велико.

Наши знания об этом газе помогут понять не только причины изменения климата в мировом масштабе, но и будут способствовать улучшению политики государств в деле сохранения окружающей среды.

Выработка диметилсульфида зависит от совместного существования - симбиоза различных организмов. Некоторые виды фитопланктона, живущего в поверхностных водах океана, синтезируют начальную молекулу диметилсульфида - диметилсульфид пропонад.

Затем бактерии и фитопланктон способствуют превращению диметилсульфид пропонада в диметилсульфид и другие основные вещества. Часть выработанного диметилсульфида поступает из соленой морской воды в атмосферу и, окисляясь, превращается в тропосфере в сульфатный газ.

Этот газ, образующий облако, собирая вокруг себя молекулы воды, становится ядром конденсации водяных паров. Облака участвуют не только в поддержании баланса солнечной энергии, поступающей на Землю, но и в формировании климата и распределении тепла по ее поверхности.

Ученые полагают, что количество диметилсульфида, выделяемого морями и океанами, составляет 50% от всего количества сульфатного газа, поступающего в атмосферу из биологических источников.

В этом и заключается первостепенное значение фитопланктона в деле формирования климата.

Для обеспечения постоянного круговорота серы в природе соединения серы должны через атмосферу поступать из моря на сушу.

95% естественного сульфатного газа, выделяемого акваториями, приходятся на диметилсульфид, который играет роль ядра, конденсирующего водяные пары, а уже затем из облаков соединения серы вместе с дождем проливаются на сушу.

Радиационный баланс также влияет на формирование земного климата. Одна треть излучаемой солнцем радиации, достигающей Земли, отражается обратно облаками, льдом и снегом.

Другие две трети поступают в атмосферу и в основном поглощаются океанами и горами. Позднее эта солнечная энергия превращается в тепло, и часть ее в виде инфракрасных лучей отражается земной поверхностью и морями обратно.

Прогревая атмосферу, эти лучи возвращаются прямо в космос. Если земная поверхность получает больше энергии, чем выделяет, то на земном шаре наступает потепление, а если наоборот теряет больше, чем получает, то наступает похолодание.

Размер облаков и формирующих их мельчайших частиц воды также влияют на изменение климата на Земле. Чем больше ядро конденсации облака, тем меньше будут формирующие его водяные частицы и во столько же раз будет выше плотность облака.

Это также оказывает влияние на поддержание радиоактивного баланса. Таким образом, становится ясно, что диметилсульфид, выполняя свои функции, является важным фактором в круговороте воды в природе, в установлении количества тепла на земном шаре и в образовании облаков.

Другими словами, Высший Творец отвел диметилсульфиду, вырабатываемому фитопланктоном и поступающему в атмосферу, важную роль в формировании климата и в обеспечении постоянства круговорота серы в природе.

Прежде чем создавать модели, точно отражающие влияние человека и естественных источников на химический состав атмосферы и на климат Земли, необходимо осознать в мировом масштабе: от полюсов до тропических морей - участие диметилсульфида в различных химических реакциях.

Как же противоречивы мы, люди, которые вначале своими руками разрушают гармонию, созданную Аллахом, а затем, пользуясь Его законами, пытаются осознать то, что совершили.

Но так или иначе они существуют. Вот такая загадка.

Лучше всего свечение этих простейших можно наблюдать в период размножения: число одноклеточных становится таким, что морская вода напоминает молоко - правда, уж слишком ярко-голубого цвета. Впрочем, любоваться динофлагеллятами следует с осторожностью: многие из них вырабатывают опасные для человека и животных токсины, поэтому, когда их становится слишком много, получать эстетическое удовольствие от светящегося прилива будет безопаснее на берегу.«Я работаю в этой области почти 30 лет, и я думал, что меня ничем не удивишь», говорит Кевин Арриго, океанограф-биолог из Стэнфордского университета. Лед плохо пропускает свет, особенно если он лежит толстым слоем, как это и было в Арктике. Снежный покров делает доступ света в глубь невозможным. В этом и состоит парадокс существования фитопланктона в толще льда, поскольку этим микроорганизмам необходим солнечный свет, без которого невозможен фотосинтез.

Ученые установили, что количество морского фитопланктона - микроорганизмов, составляющих основу многих пищевых цепей, - непрерывно сокращается со скоростью около одного процента в год с начала XX века.

Организмы, составляющие фитопланктон, являются автотрофами - то есть они способны синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды.

Эта реакция получила название фотосинтеза, и в качестве ее побочного продукта выделяется кислород. Оценивать количество фитопланктона в океанах...

Гидротермальные источники могут выступать "поставщиками" растворенного в воде железа, необходимого фитопланктону, который поглощает углекислый газ и сдерживает таким образом воздействие человека на атмосферу, считают ученые из Франции и Австралии.

Океаны поглощают примерно четверть всех выбросов CO2, связанных с деятельностью человека. Важную роль в этом процессе играет фитопланктон, фотосинтезирующие водоросли и цианобактерии. Фитопланктону для существования необходимо растворенное в воде...

Специалисты, изучающие состояние Мексиканского залива и следящие за ликвидацией последствий произошедшей там экологической катастрофы, обнаружили место, в котором могла скопиться нефть из взорвавшейся в апреле скважины компании BP.

По словам ученых, большая часть черного золота, скорее всего, находится в подводном каньоне у западного побережья штата Флорида.

Как сообщает CBS, в качестве доказательства своей теории эксперты предъявили содержащие нефть пробы почвы со дна каньона. В ходе...

Жизнь в приповерхностных водах океана, от которой зависит и объем поглощаемых океаном парниковых газов, поддерживается активностью подводных вулканов.

Происходит это потому, что подводные вулканы снабжают фитопланктон соединениями железа, необходимыми для фотосинтеза.

Об этом говорится в статье американских ученых в журнале Nature Geoscience, сообщает. Частицы железа - необходимый элемент для большинства пищевых цепочек - очень редки в поверхностных водах океана.

Прежде считали, что...

В рамках своего исследования специалисты изучали содержание выбросов морских гидротермальных источников. Им удалось обнаружить, что в этих выбросах присутствуют органические частицы, которые содержат связанное железо в неокисленном виде.

По словам ученых, подобная подпитка является лучшим удобрением для роста микроскопических водорослей.

Раньше ученым уже было известно, что гидротермальные источники выбрасывают в океан столько же железа, сколько приносят туда этого элемента реки и...

Глобальное потепление, как известно, вызывает таяние шельфовых ледников в Антарктике, однако британские ученые утверждают, что нет худа без добра.

Углекислый газ из атмосферы и океана поглощается микроскопическими морскими растениями.

В свою очередь, фитопланктон служит пищей для разнообразных морских обитателей или же, окончив свои дни «по естественным причинам», опускается на дно, унося с собой накопленный в течение жизни запас углерода.

Группа ученых во главе с Ллойдом Пеком из...

УЛУЧШАТСЯ УСЛОВИЯ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Пока потепление благоприятно для сельского хозяйства России: уменьшилось число зим с опасными для озимых культур заморозками, на 5-10 дней увеличился период вегетации растений.

Стало меньше июньских заморозков. Умеренное повышение концентрации углекислого газа в атмосфере способствует повышению урожайности ряда культур.

С другой стороны, исключительно мягкие зимы позволили колорадскому жуку проникнуть на северо-запад России. На востоке РФ все...

Концентрация углекислого газа в водах Северного Ледовитого океана, который в результате потепления освобождается от ледовой корки, уже близка к своему предельному значению, поэтому океан не сможет стать хранилищем для избыточного СО2 в атмосфере, сообщается в научной статье.

До сих пор многие климатологи высказывали надежды, что Северный Ледовитый океан по мере освобождения от ледового покрова начнет вбирать в себя дополнительные количества углекислого газа из воздуха. Сторонники этой теории...

Океанологи обнаружили под арктическими льдами огромные пятна цветущего фитопланктона диаметром от 50 до 100 километров, что указывает на серьезные изменения в экологии арктических вод из-за повышения средних летних температур, говорится в статье.

«Мы считали, что лед является очень эффективным барьером для жизни – в частности, он плохо пропускает свет. Поэтому мы были очень удивлены, когда обнаружили гигантские пятна цветущего фитопланктона под арктическими льдами толщиной более метра...

Группа ученых из Института водных исследований в Монтерей Бэе (Monterey Bay Aquarium Research Institute), штат Калифорния, США, установила, что дрейфующие айсберги действуют на окружающие их воды так, что те начинают поглощать больше двуокиси углерода, чем обычно.

Специалисты обнаружили, что минералы, попадающие в воду при таянии айсберга, приводят к резкому росту фитопланктона, поглощающего CO2. Позже этот планктон съедает криль, а переработанная двуокись углерода оседает на дне океана в его...