- Бентос — это что такое?
- Водные обитатели
- Особенности бентоса
- Виды и классификации
- Прикрепляющиеся
- Свободно лежащие
- Зарывающиеся
- Сверлящие
- Ползающие
- Свободно плавающие
- Планктон — Plankton
- СОДЕРЖАНИЕ
- Терминология
- Трофические группы
- Миксопланктон
- Размерные группы
- Группы среды обитания
- Морской планктон
- Пресноводный планктон
- Аэропланктон
- Геопланктон
- Другие группы
- Студенистый зоопланктон
- Ихтиопланктон
- Голопланктон
- Меропланктон
- Псевдопланктон
- Тихопланктон
- Минерализованный планктон
- Распределение
- Экологическое значение
- Пищевая цепочка
- Углеродный цикл
- Производство кислорода
- Эффективность абсорбции
- Изменчивость биомассы
- Разнообразие планктона
- Важность рыбы
Бентос — это что такое?
Бентос – это общее название для организмов, которые живут на дне. Сюда относятся тысячи растений и животных самых разнообразных размеров и форм. Все они принадлежат к разным группам, отличаются образом жизни и питания. Кроме места обитания, их мало что объединяет. Классификации бентоса, фото его представителей и их описание вы найдете ниже.
Водные обитатели
Жителей морских и пресных водоемов обычно делят на три большие группы: планктон, нектон и бентос. В них входят как растительные, так и животные. Главной характеристикой для их классификации является то, в каких слоях воды они обитают и какой образ жизни они ведут.
Бентос – это сообщество организмов, обитающих на дне или в его верхних слоях. Среди них есть как микроскопические бактерии, крохотные рачки и черви, так и гигантские моллюски, огромные губки и донные рыбы. Животные, которые к нему причисляются, называются зообентосом, а растения, соответственно, фитобентосом.
Нектон представляет группу активно плавающих организмов, которые передвигаются самостоятельно, могут противостоять течениям и часто перемещаются по всей толще воды. К нему относят не только китообразных, рыб, подвижных моллюсков, но и животных, которые ведут полуводный образ жизни, например пингвинов, черепах, морских змей, тюленей и моржей.
В состав планктона входят разнообразные организмы, главным отличием которых является малоподвижность. В основном это серо-зеленые водоросли, мелкие рачки, плавающая икра рыб, личинки животных, инфузории, радиолярии, крылоногие моллюски. Размеры некоторых представителей могут доходить до нескольких метров, но большинство из них все же небольшие. От нектона и бентоса планктон отличается неспособностью преодолевать силу течений. Он просто дрейфует в воде, поддаваясь ее волнениям.
Особенности бентоса
В бентос входит огромное количество живых существ, большая часть которых населяет умеренные и субтропические географические пояса. В основном они обитают на мелководье – в небольших реках, озерах или недалеко от берега. Например, в районе материковых шельфов и коралловых рифов встречается больше 200 тысяч видов морского бентоса.
К холоду, темноте и давлению больших глубин приспособиться может далеко не каждый, поэтому с увеличением глубины количество обитателей дна существенно сокращается. Самыми пустынными местами являются океанические впадины, ямы и разломы, но и там можно найти жизнь, особенно вблизи термальных источников.
Морской и пресноводный бентос – это пища для многих животных. Только рыбы ежегодно съедают около 2 миллиардов тонн бентосной массы. Кроме того, его представители являются важными промысловыми объектами. Их отлавливают для продажи, а некоторых выращивают на специальных фермах. Особенной популярностью пользуются омары, крабы, устрицы, мидии, морские ежи и звезды, водоросли багрянки, ламинарии, анфельции и другие.
Виды и классификации
Представители бентоса очень разнородны и могут отличаться друг от друга практически во всех аспектах. Одни ведут сидячий, или прикрепленный, образ жизни, другие кочуют, преодолевая большие расстояния. Часть из них закапывается в грунт или сверлит норы в подводных породах, а некоторые просто лежат на дне.
Нижние слои водоемов богаты всевозможными отложениями из органических и неорганических веществ – остатков тканей, скелетов, чужих выделений и осадочных пород. Эти «вкусности» часто и входят в рацион местных обитателей, хотя виды, которые выживают за счет охоты, среди них тоже имеются. По способу питания организмы бентоса бывают:
- хищными;
- фильтраторами;
- грунтоедами;
- соскребателями;
- поедателями взвеси.
Виды, которые живут на поверхности дна, называют эпибентосом, те, что зарываются вглубь, – эндобентосом. По размеру все они делятся:
- На макробентос – различаются невооруженным глазом и достигают больше 1 мм в длину.
- Мейобентос – трудноразличимые невооруженным глазом организмы, размер которых достигает от 0,1 мм до 1 мм.
- Микробентос – животные и растения размером меньше 0,1 мм, например бактерии, простейшие, нематоды.
Прикрепляющиеся
В отличие от нектона, бентос не всегда свободно перемещается в воде. Некоторые его представители прикреплены к какому-либо субстрату и в течение всей или части жизни остаются неподвижными.
Значительная часть сидячего бентоса – растения. К камням и грунту они крепятся при помощи развитых корневищ или специальных органов — ризоидов. К сессильным животным относятся кораллы, губки, мшанки, двустворчатые моллюски, морские лилии, некоторые черви и раки. Они удерживаются на месте присосками, прицепками, стеблями, усиками или органами наподобие корневищ. Некоторые селятся внутри известковых раковин, которые прикрепляются к субстрату.
Неподвижный образ жизни имеет ряд недостатков: сидячие организмы не могут убежать от противника, отправиться на поиски пищи и вести активную охоту или изменить место обитания на более благоприятное. В связи с этим они приобрели много полезных приспособлений. Они питаются, фильтруя воду с проплывающим мимо планктоном. Некоторые виды обзавелись стрекающими щупальцами и ядовитыми частями тела, которые позволяют ловить неосторожных животных и защищаться от врагов.
Размножаясь почкованием, они расширяют свои колонии и распространяются по прилежащим территориям. Многие из них живут колониями и могут образовывать обширные скопления. Например, кораллы порой простираются на сотни километров, а известковые отложения, в которых они живут, формируют целые острова. Усоноги и прочие виды имеют подвижную стадию развития. В молодом возрасте они могут активно передвигаться, путешествуя по всему водоему.
Свободно лежащие
Лежащий бентос – это организмы, которые никак не крепятся к субстрату, а свободно располагаются на поверхности дна. Как правило, его представители имеют ширкое плоское тело и маскирующий окрас под цвет ила и подводных пород, что делает их незаметными для посторонних глаз.
Для защиты и охоты они могут обладать разнообразными выростами на коже и раковине, испускать разнообразные отпугивающие и ядовитые секреты. Многие из них не имеют развитых органов чувств и конечностей. Например, у морских гребешков глаза способны распознавать только изменения освещения, а передвигаются животные при помощи реактивной тяги, которая создается резким закрытием створок раковины.
Зарывающиеся
Зарывающийся бентос также называют инифауной. Его представители живут в слое грунта или донного осадка, в который они полностью погружаются. Растений среди зарывающегося бентоса нет. К нему относятся различные брюхоногие и двустворчатые моллюски, плеченогие ракообразные, круглые и кольчатые черви, голотурии, морские ежи, личинки насекомых и других беспозвоночных.
Одни животные лишь немного зарываются в грунт, другие же роют в нем многочисленные ходы и туннели, которые могут значительно превышать их собственные размеры. В мягкую почву и песок предпочитают зарываться неправильные морские ежи. Иногда для укрытия они выбирают не породы дна, а водоросли, в зарослях которых они и скрываются. Двустворчатые моллюски зарываются в камни, грунт, песок, ил при помощи мускулистой ноги. Часто они живут в приливно-отливной зоне вблизи побережий и, когда вода отходит, могут подолгу находиться вне воды.
Сверлящие
В отличие от зарывающегося бентоса, сверлящие организмы живут не в мягком грунте, а предпочитают твердые породы. Они населяют скалы, известняк, сланцевые и гранитные породы, древесину и даже раковины других животных. Пресноводные личинки насекомых живут в глине или просверливают дыры в растениях, прикрепляясь к их листам и стеблям.
Они проделывают ходы благодаря твердым зубцам и гребням на их теле. Раки бокоплавы используют для этого мощные ротовые придатки, буквально прогрызая себе путь, а некоторые моллюски выделяют секрет, который растворяет известь.
Сверлящие организмы питаются планктоном, различными плавающими в воде частицами и осадочным слоем водоемов. Ряд видов употребляют вещества, в которых и делают ходы. Поедая их, они все больше углубляются в породу, образуя настоящие лабиринты.
Ползающие
Ползающие организмы относятся к подвижному бентосу и причисляются к эпифауне. Они свободно перемещаются по дну водоемов в поисках пищи, но плавать в толще воды не могут. Морские ежи ходят при помощи игл или амбулаторных ног. Многощетинковые черви передвигаются за счет параподий – кожно-мускульных выростов, которыми они цепляются за субстрат и подтягивают тело вперед. Морские звезды двигаются амбулаторными ногами, которые дополнительно оснащены присосками и позволяют им цепляться за различные поверхности.
Среди ползающих есть фильтраторы, поедатели грунта и детрита, но много и хищников. Практически все морские звезды добывают себе пищу охотой. Они употребляют морских ежей и червей, сильными мускулистыми руками могут открывать раковины двустворчатых моллюсков. Многие ползающие характеризуются двусторонней симметрией тела, отличными друг от друга брюшным и спинным отделами.
Свободно плавающие
Вместе с группой ползающих этот тип организмов обычно причисляют к подвижному бентосу. У них хорошо развиты конечности, и они могут свободно перемещаться в пределах водоемов. Кроме ракообразных беспозвоночных и червей, сюда входят различные донные рыбы. Некоторые из них всю жизнь проводят близко ко дну, другие могут время от времени подниматься к поверхности.
Типичными представителями этих животных являются камбалы. У них плоское, сплющенное сверху тело с широкими боками. Глаза, в отличие от большинства рыб, присутствуют не по бокам, а на спине. Камбалы живут на мелководье и редко встречаются на глубинах больше 50 метров. В поисках пищи они плавают рядом с морским дном, а в случае опасности зарываются в ил или песок.
Источник
Планктон — Plankton
Планктон — это разнообразный набор организмов, обитающих в воде (или воздухе ), которые не могут двигаться против течения (или ветра). Отдельные организмы, составляющие планктон, называются планктонами . В океане они являются важным источником пищи для многих мелких и крупных водных организмов, таких как двустворчатые моллюски , рыбы и киты .
Морской планктон включают бактерии , археи , водоросли , простейшие и дрейфующих или плавающих животных , обитающих в соленой воде из океанов и солоноватой воды устьев рек . Пресноводный планктон похож на морской планктон, но встречается в пресных водах озер и рек. Планктон обычно считается обитающим в воде, но существуют также переносимые по воздуху версии, аэропланктон , которые часть своей жизни живут, дрейфуя в атмосфере. К ним относятся споры растений , пыльца и разлетевшиеся ветром семена , а также микроорганизмы, унесенные в воздух земными пыльными бурями, и океанический планктон, унесенный в воздух морскими брызгами .
Хотя многие виды планктона имеют микроскопические размеры, планктон включает в себя организмы самых разных размеров, включая крупные организмы, такие как медузы . Планктон определяется их экологической нишей и уровнем подвижности, а не какой-либо филогенетической или таксономической классификацией. Технически этот термин не включает организмы на поверхности воды, называемые плейстоном, или те, которые активно плавают в воде, называемые нектоном .
СОДЕРЖАНИЕ
Терминология
Название планктон происходит от греческого прилагательного πλαγκτός ( планктос ), означающего странствующий , и, соответственно, странствующий или бродячий , и было придумано Виктором Хенсеном в 1887 году. Хотя некоторые формы способны к независимому движению и могут плавать на сотни метров вертикально в воде. в течение одного дня (поведение, называемое diel вертикальной миграцией ), их горизонтальное положение в первую очередь определяется движением окружающей воды, а планктон обычно течет вместе с океанскими течениями . Это контрастирует с нектонными организмами, такими как рыбы , кальмары и морские млекопитающие , которые могут плыть против окружающего потока и контролировать свое положение в окружающей среде.
Внутри планктона голопланктон проводит весь свой жизненный цикл как планктон (например, большинство водорослей , веслоногие рачки , сальпы и некоторые медузы ). Напротив, меропланктон является планктоном только часть своей жизни (обычно личиночная стадия), а затем переходит к нектическому (плавание) или бентосному (морское дно) существованию. Примеры меропланктона включают личинок морских ежей , морских звезд , ракообразных , морских червей и большинства рыб .
Количество и распределение планктона зависит от доступных питательных веществ, в состоянии воды и большого количества других планктона.
Изучение планктона называется планктологией, а планктонная особь называется планктоном. Прилагательное « планктон» широко используется как в научной, так и в популярной литературе и является общепринятым термином. Однако с точки зрения предписывающей грамматики, менее часто используемое слово planktic является более правильным прилагательным. При получении английских слов от их греческих или латинских корней окончание, зависящее от пола (в данном случае «-on», что означает, что слово является средним), обычно отбрасывается, используя только корень слова в образовании.
Трофические группы
Планктон в первую очередь делится на широкие функциональные (или трофические ) группы:
- Фитопланктон (от греческого phyton или растение) — это автотрофныепрокариотические или эукариотическиеводоросли, которые живут у поверхности воды, где достаточно света для поддержания фотосинтеза . Среди наиболее важных групп — диатомовые водоросли , цианобактерии , динофлагелляты и кокколитофориды .
- Зоопланктон (от греческого zoon или животное) — это небольшие простейшие или многоклеточныеживотные (например, ракообразные и другие животные ), которые питаются другим планктоном. Сюда входятнекоторые яйца и личинки более крупных нектонных животных, таких как рыбы, ракообразные и кольчатые червяки .
- Микопланктон включает грибы и грибоподобныеорганизмы , которые, как и бактериопланктон, также играют важную роль в реминерализации и круговороте питательных веществ .
- Бактериопланктон включает бактерии и археи , которые играют важную роль в реминерализации органического материала в толще воды (обратите внимание, что прокариотический фитопланктон также является бактериопланктоном).
- Вириопланктон — это вирусы. Вирусов в планктоне больше, чем бактерий и архей, хотя они намного меньше.
Миксопланктон
- Миксотрофы . Планктон традиционно подразделяется на группы производителей, потребителей и переработчиков, но некоторые виды планктона могут получать выгоду не только на одном трофическом уровне. В этой смешанной трофической стратегии, известной как миксотрофия, организмы действуют как производители и потребители, либо одновременно, либо переключаясь между режимами питания в ответ на условия окружающей среды. Это позволяет использовать фотосинтез для роста, когда питательных веществ и света много, но переключаться на питание фитопланктона, зоопланктона или друг друга при плохих условиях выращивания. Миксотрофы делятся на две группы; конститутивные миксотрофы, CM, которые способны осуществлять фотосинтез самостоятельно, и неконституционные миксотрофы, NCM, которые используют фагоцитоз для поглощения фототрофной добычи, которые либо сохраняются внутри клетки-хозяина, которая извлекает выгоду из ее фотосинтеза, либо переваривают свою добычу за исключением пластид, которые продолжают фотосинтез ( клептопластика ).
Признание важности миксотрофии как экологической стратегии растет, а также более широкой роли, которую она может играть в морской биогеохимии . Исследования показали, что миксотрофы гораздо важнее для морской экологии, чем предполагалось ранее, и составляют более половины всего микроскопического планктона. Их присутствие действует как буфер, предотвращающий разрушение экосистем в периоды отсутствия света или отсутствия света.
Размерные группы
Планктон также часто описывают с точки зрения размера. Обычно используются следующие подразделения:
Группа | Диапазон размеров ( ESD ) | Примеры | ||
Мегапланктон | > 20 см | многоклеточные животные ; например медузы ; гребневики ; сальпы и пиросомы (пелагические Tunicata ); Головоногие моллюски ; Амфипода | ||
Макропланктон | 2 → 20 см | многоклеточные ; например, Pteropods ; Хетогнаты ; Euphausiacea ( криль ); Медузы ; гребневики ; сальпы , doliolids и pyrosomes (пелагическом оболочников ); Головоногие моллюски ; Janthina и Recluzia (два рода брюхоногих моллюсков); Амфипода | ||
Мезопланктон | 0,2 → 20 мм | многоклеточные животные ; например веслоногие рачки ; Медузы ; Cladocera ; Остракода ; Хетогнаты ; Pteropods ; Туниката | ||
Микропланктон | 20 → 200 мкм | крупные эукариотические простейшие ; самый фитопланктон ; Protozoa Foraminifera ; тинтинниды ; другие инфузории ; Коловратки ; молодые многоклеточные животные — ракообразные ( Copepod nauplii) | ||
Нанопланктон | 2 → 20 мкм | мелкие эукариотические простейшие ; Мелкие диатомеи ; Мелкие жгутиконосцы ; Pyrrophyta ; Chrysophyta ; Хлорофита ; Ксантофита | ||
Пикопланктон | 0,2 → 2 мкм | мелкие эукариотические простейшие ; бактерии ; Хризофита | ||
Фемтопланктон |
Внешнее видео | |
---|---|
|
Планктонные экосистемы не только представляют несколько нижних уровней пищевой цепи, которые поддерживают коммерчески важные рыбные промыслы , но и играют роль в биогеохимических циклах многих важных химических элементов , включая углеродный цикл океана .
Углеродный цикл
В первую очередь, пасясь на фитопланктоне, зоопланктон поставляет углерод в пищевую сеть планктона , либо вдыхая его для обеспечения метаболической энергии, либо после смерти в виде биомассы или детрита . Органический материал имеет тенденцию быть более плотным, чем морская вода , поэтому он погружается в экосистемы открытого океана вдали от береговой линии, транспортируя вместе с собой углерод. Этот процесс, называемый биологическим насосом , является одной из причин того, что океаны являются крупнейшим стоком углерода на Земле . Однако было показано, что на него влияют приращения температуры. В 2019 году исследование показало, что при продолжающихся темпах подкисления морской воды фитопланктоны Антарктики могут стать меньше и менее эффективны в хранении углерода до конца века.
Возможно, удастся увеличить поглощение океаном углекислого газа ( CO
2 ) образуется в результате деятельности человека за счет увеличения производства планктона за счет удобрения железом — внесения количества железа в океан. Однако этот метод может оказаться непрактичным в больших масштабах. Истощение запасов кислорода в океане и связанная с этим выработка метана (вызванная реминерализацией избыточной продукции на глубине) является одним из потенциальных недостатков.
Производство кислорода
Фитопланктон поглощает энергию Солнца и питательные вещества из воды для производства собственного питания или энергии. В процессе фотосинтеза фитопланктон выделяет молекулярный кислород ( O
2 ) в воду в качестве побочного продукта отходов. По оценкам, около 50% кислорода в мире вырабатывается посредством фотосинтеза фитопланктона. Остальное производится в результате фотосинтеза растений на суше . Кроме того, фотосинтез фитопланктона контролирует атмосферный CO.
2 / O
2 баланс с раннего докембрия эона.
Эффективность абсорбции
Эффективность поглощения (АЕ) планктон доля пищи поглощается планктоном , который определяет , как доступные потребляемые органические материалы в удовлетворении требуемых физиологические потребностей. В зависимости от скорости кормления и состава добычи, изменения в эффективности поглощения могут привести к изменениям в производстве фекальных гранул и, таким образом, регулируют, сколько органического материала возвращается обратно в морскую среду. Низкие скорости подачи обычно приводят к высокой эффективности поглощения и маленьким плотным гранулам, в то время как высокие скорости подачи обычно приводят к низкой эффективности поглощения и к более крупным гранулам с большим содержанием органических веществ. Еще одним фактором, способствующим высвобождению растворенного органического вещества (РОВ), является частота дыхания. Физические факторы, такие как доступность кислорода, pH и условия освещения, могут повлиять на общее потребление кислорода и то, сколько углерода теряется зоопланктоном в виде вдыхаемого CO2. Относительные размеры зоопланктона и добычи также определяют количество выделяемого углерода в результате неаккуратного кормления . Меньшая добыча съедается целиком, тогда как более крупная добыча может питаться более «небрежно», то есть больше биоматериала высвобождается из-за неэффективного потребления. Есть также свидетельства того, что состав рациона может влиять на высвобождение питательных веществ, при этом диета плотоядных выделяет больше растворенного органического углерода (DOC) и аммония, чем диета всеядных.
Изменчивость биомассы
Рост популяций фитопланктона зависит от уровня освещенности и доступности питательных веществ. Главный фактор, ограничивающий рост, варьируется от региона к региону в Мировом океане. В широком смысле рост фитопланктона в олиготрофных тропических и субтропических круговоротах обычно ограничивается поступлением питательных веществ, в то время как свет часто ограничивает рост фитопланктона в субарктических круговоротах. Изменчивость окружающей среды во многих масштабах влияет на питательные вещества и свет, доступные для фитопланктона, и, поскольку эти организмы составляют основу морской пищевой сети, эта изменчивость в росте фитопланктона влияет на более высокие трофические уровни. Например, в межгодовых масштабах уровни фитопланктона временно резко падают в периоды Эль-Ниньо, оказывая влияние на популяции зоопланктона, рыб, морских птиц и морских млекопитающих .
Влияние антропогенного потепления на глобальную популяцию фитопланктона является областью активных исследований. Ожидается, что изменения в вертикальной стратификации водной толщи, скорости биологических реакций, зависящих от температуры, и атмосферного поступления питательных веществ окажут серьезное влияние на будущую продуктивность фитопланктона. Кроме того, изменения в смертности фитопланктона из-за выпаса зоопланктона могут быть значительными.
Разнообразие планктона
- Некоторые из разнообразия планктона
Pelagibacter ubique , самая распространенная бактерия в океане, играет важную роль в глобальном углеродном цикле.
Крошечная цианобактерия Prochlorococcus является основным источником кислорода в атмосфере.
Веслоногие рачки из Антарктиды, полупрозрачное яйцевидное животное с двумя длинными усиками.
Изображение личинки сельди с остатками желтка и длинной кишкой, видимой на прозрачном животном.
Личинки ледяной рыбы из Антарктиды не имеют гемоглобина
Морской орех гребневики имеют преходящий анус , который образует только тогда , когда ему необходимо испражняется
Личинка угря плывет по течению залива
Антарктический криль , вероятно, самая большая биомасса одного вида на планете
Микрозоопланктон — основные поедатели планктона: две динофлагелляты и тинтиннида инфузория ).
Водоросли саргасса плывут по течению, используя воздушные пузыри, чтобы оставаться на плаву
Планктонные пузыри морской пены с изображением фотографа
Макропланктон: улитка Janthina janthina (с поплавком), выброшенная на пляж в Мауи.
Важность рыбы
Зоопланктон является первоначальной добычей почти для всех личинок рыб, когда они переключаются со своих желточных мешков на внешнее питание. Рыбы полагаются на плотность и распределение зоопланктона, чтобы соответствовать плотности и распределению новых личинок, которые в противном случае могут голодать. Природные факторы (например, текущие изменения) и антропогенные факторы (например, плотины рек, закисление океана , повышение температуры) могут сильно повлиять на зоопланктон, что, в свою очередь, может сильно повлиять на выживаемость личинок и, следовательно, на успех размножения.
Важность как фитопланктона, так и зоопланктона также хорошо известна в экстенсивном и полуинтенсивном прудовом рыбоводстве. Стратегии управления водоемами, основанные на популяциях планктона, для выращивания рыбы практикуются традиционными рыбоводами на протяжении десятилетий, что свидетельствует о важности планктона даже в антропогенных средах.
Источник