Планктон (Від грец. planktos - блукаючий) mdash це різнорідні, в основному дрібні організми, що населяють товщу води континентальних і морських водоймищ і не здатних протистояти перенесенню течіями.
Термін планктон вперше запропонував німецький океанолог Віктор Хензо в кінці 1880 року.
Залежно від способу життя планктон підрозділяється на:
- голопланктон - весь життєвий цикл проводить у формі планктону;
- Меропланктон - існуючі у вигляді планктону лише частина життя, наприклад, морські черв'яки, риби.
Планктон складають багато бактерії, діатомові і деякі інші водорості (фітопланктон), найпростіші, деякі кишковопорожнинні, молюски, ракоподібні, покривники, яйця і личинки риб, личинки багатьох безхребетних тварин (зоопланктон). Планктон протиставляють населенню дна - бентосу і активно плаваючим твариною - нектону. На відміну від останніх, організми планктону не здатні до самостійного руху або рухливість їх обмежена. У прісних водах розрізняють озерний планктон - лімнопланктон і річковий - потамопланктон.
Зоопланктон
Зоопланктон є найбільш численною групою гідробіонтів, що мають величезне екологічне та господарське значення. Бактерії та зоопланктон населяють всю товщу вод до максимальних глибин. Вони споживають формується у водоймах і приносять ззовні органічна речовина, відповідальний за самоочищення водойм і водотоків, становить основу харчування більшості видів риб, нарешті, планктон служить прекрасним індикатором для оцінки якості води.
Треба відзначити, що планктон ніколи не буде мешкати в забруднених водах, де умови навколишнього середовища не підходять для нормальної життєдіяльності. Планктон часто називають індикатором природи. У середовищі, де порушена екологія, скупчення планктону різко зменшується, або взагалі зникає. Будь водна екосистема, перебуваючи в рівновазі з факторами зовнішнього середовища, має складну систему рухомих біологічних зв'язків, які порушуються під впливом антропогенних факторів. Перш за все, вплив антропогенних факторів, і зокрема, забруднення відбивається на видовому складі водних угруповань і співвідношенні чисельності складають їх видів.
Фітопланктон
Рослинні фотосинтезирующие планктонні організми потребують сонячному світлі і населяють поверхневі води, в основному до глибини 50-100 м - так званий евфотіческой шар. Морський фітопланктон складається в основному з діатомових водоростей, перідіней і кокколітофорід- у прісних водах - з діатомових, синезелених і деяких груп зелених водоростей. У прісноводому зоопланктоне найбільш численні весільного та ветвістоусие рачки і коловраткі- в морському - домінують ракоподібні (головним чином весільного, а також мізиди, евфаузіевих, креветки та ін.), Численні найпростіші (радіолярії, форамініфери, інфузорії тінтінніди), кишковопорожнинні (медузи, сифонофори , гребневики), крилоногі молюски, покривники (аппендікуляріі, сальпи, боченочникі, піросоми), яйця і личинки риб, личинки різних безхребетних, у тому числі багатьох донних. Видова різноманітність планктону найбільшу в тропічних водах океану.
Організми фітопланктону - основні продуценти органічної речовини у водоймах, за рахунок якого існує більшість водних тварин. У мілководних прибережних частинах водойм органічна речовина продукується також донними рослинами - фітобентос. Велика кількість фітопланктону в різних частинах водойм залежить від кількості в поверхневих шарах необхідних для нього поживних речовин. Лімітують в цьому відношенні головним чином фосфати, сполуки азоту, а для деяких організмів (діатомові, кремнежгутіковиє) і сполуки кремнію. За тривалу історію океану ці речовини накопичилися у великих кількостях в його глибинах, головним чином в результаті розкладання і мінералізації органічних частинок, що осідають з верхніх шарів. Тому рясне розвиток фітопланктону відбувається в районах підйому глибинних вод (наприклад, в районі стику теплих вод Гольфстріму і північних холодних течій, у зоні екваторіальній дивергенції вод, в районах згону вітрів поблизу берегів і т.д.). Оскільки фітопланктоном харчуються дрібні планктонні тварини, службовці їжею більшим, райони найбільшого розвитку фітопланктону характеризуються і великою кількістю зоопланктону і нектону. Значно менше і лише локальне значення в збагаченні поверхневих вод поживними речовинами має річковий стік. Розвиток фітопланктону залежить також від інтенсивності освітлення, що в холодних і помірних водах обумовлює сезонність у розвитку планктону. Взимку, незважаючи на велику кількість поживних речовин, винесених в поверхневі шари в результаті зимового перемішування вод, фітопланктону мало через нестачу світла. Навесні починається швидкий розвиток фіто-, а слідом за ним і зоопланктону. У міру використання фітопланктоном поживних речовин, а також внаслідок виїданням його тваринами кількість фітопланктону знову зменшується. У тропіках склад і кількість планктону більш-менш постійні протягом року. Рясне розвиток фітопланктону призводить до так званого цвітіння води, що змінює її колір і зменшує прозорість. При цвітінні деяких перідіней у воду виділяються токсичні речовини, які можуть викликати масову загибель планктонних і нектонних тварин.
Біологічні сезони планктону
Як всі організми, планктон мають свої біологічні сезони. Сезон розмноження і розвитку планктону пов'язаний зі зміною кліматичних сезонів. Протягом року змінюється склад, чисельність, вікова категорія в планктоні.
Весняний сезон у планктону починається бурхливим цвітінням водоростей. Весняне сонце благотворно впливає на активний розвиток фітопланктону, що призводить до цвітіння моря. Розвиток фітопланктону безпосередньо пов'язано з розвитком зоопланктону.
Літній сезон у планктону проходить відносно спокійно (чисельність фітопланктону, сильно виросла навесні, значно падає).
Фітопланктон за своєю чисельністю прирівнюється до чисельності зоопланктону. Восени чисельність планктону, що мешкає в північних морях значно зменшується. У південних широтах осінній сезон повторює весну.
Взимку чисельність планктону зменшується, більшість організмів знаходяться в стані спокою. Тривалість біологічних сезонів планктону в чому залежить від географічного розташування місця існування. Наступ кожного з сезонів практично збігається з настанням кліматичних сезонів.
Залежно від розмірів організмів планктону, розрізняють:
- фемтопланктон (<0,2 мкм) - океанические вирусы;
- пікопланктона (0,2-2 мкм) - бактерії, найбільш дрібні одноклітинні водорості;
- нанопланктон (2-20 мкм) - дрібні одноклітинні водорості, деякі великі бактерії;
- мікропланктон (20-200 мкм) - більшість водоростей, найпростіші, коловертки, багато личинки;
- мезопланктон (0,0002-0,02 м) - весільного та ветвістоусие рачки та ін. тварини менше 2 см;
- макропланктону (0,02-0,20 м) - багато мізиди, креветки, медузи та ін. відносно великі тварини;
- мегапланктон (0,2-2 м) - найбільш великі планктонні тварини (наприклад, гребневик венерин пояс довжиною до 1,5 м, медуза ціанея діаметром до 2 м зі щупальцями до 30 м, колонії піросом довжиною до 30 м і більше 1 м в поперечнику і ін.).
Найбільшу продукцію в океанічних водах забезпечує пікопланктона. Нещодавно відкриті в його складі еукаріотичні водорості (наприклад, празінофітовие роду Osteococcus) - найдрібніші з еукаріот.
Однак межі цих розмірних груп не загальноприйняті. У багатьох організмів планктону виробилися пристосування, що полегшують ширяння у воді: зменшують питому масу тіла (газові та жирові включення, насиченість водою і студенистость тканин, стоншена і пористість скелета) і збільшують його питому поверхню (складні, часто сильно розгалужені вирости, уплощёпное тіло).
Біомаса планктону варіює в різних водоймах і їх районах, а також у різні сезони. У поверхневому шарі океану біомаса фітопланктону зазвичай коливається від декількох мг до декількох г / м3, зоопланктону (мезо-планктону) - від десятків мг до 1 г / м3 і більше. З глибиною планктон стає менш різноманітним і кількість його швидко зменшується. У Світовому океані бідні планктоном акваторії переважають за площею над багатими. Бідніші всього планктоном центральні тропічні райони по обидві сторони від екваторіальної зони, найбільш багаті - прибережні райони помірних і субтропічних широт. Річна продукція фітопланктону в Світовому океані становить 550 млрд. Т (за оцінкою радянського океанолога В.Г. Богорова), що майже в 10 разів перевищує сумарну продукцію всього тваринного населення океану.
Багато планктонні тварини здійснюють регулярні вертикальні міграції з амплітудою в сотні метрів, іноді понад 1 км, що сприяють перенесенню харчових ресурсів з багатих ними поверхневих шарів в глибини та забезпечення їжею глибоководного планктону. Внаслідок здатності до міграції вертикальна зональність планктону виражена менш чітко, ніж бентоса. Багато планктонні організми мають здатність до світіння (біолюмінесценція). Деякі можуть служити індикаторами ступеня забрудненості водойми, тому різною мірою чутливі до забруднення.
Планктон - головна ланка в живильному ланцюжку мешканців моря.
Планктон безпосередньо або через проміжні ланки харчових ланцюгів служить їжею іншим тваринам, що живуть у водоймах (крім фітопланктону, першою ланкою харчових ланцюгів можуть бути і бентосні макрофіти і мікроводорості).
Планктон являє собою масу рослин і тварин, більшість з яких мають мікроскопічні розміри, правильні і красиві форми. Багато з них здатні до самостійного активного пересування, проте недостатньо добре плавають для того, щоб протистояти течіям, тому планктонні організми пересуваються разом з водними масами. Вони зустрічаються на будь-якій глибині, але найбільш багаті ними приповерхневі, добре освітлені шари води, де вони утворюють плавучі «кормові угіддя» для більших тварин.
З планктонних організмів об'єктами промислу служать деякі ракоподібні (креветки, мізиди). В останні роки все більшого значення набуває промисел антарктичних рачків - евфаузіевих (криль), що утворюють іноді величезні скупчення (до 15 кг / м3). Розробка методів використання і лову морського планктону перспективна, тому його запаси в багато разів перевищують запаси всіх промишляють досі морських організмів.
Збір зразків планктону
Для того, щоб провести необхідні дослідження в лабораторних умовах, планктон збирається на місці проживання. Інструментом для збору планктону служать самі дрібні мережі та пляшки. Спеціальні мережі для збору планктону мають форму сачка з вбудованим приладом. Прилад визначає кількість води, пропущеної через мережі, щоб виявити наявність чисельності планктону.
Сучасні мережі для лову планктону більш досконалі. Вони мають кілька сачків, розташованих по довжині кабелю, за допомогою яких зразки планктону збираються з різної глибини. Пляшки, призначені для збору зразків планктону, мають цікавий пристрій. Вони відкриваються на певній глибині по сигналу, наповнюються водою з планктоном і закриваються також по сигналу.
Для більш ретельного вивчення життєдіяльності, чисельності та міграції планктону використовують спеціальний пристрій, який кріпиться за бортом судів. Планктон, потрапляючи всередину, проходить крізь фільтри. Спеціальне покриття на фільтрах, фіксує чисельність планктону, який потрапив в мережі.
Планктон подає сигнал
Щоб скласти загальну картину того, що відбувається на Землі, роблять фото- і відеозйомку з космосу за допомогою супутників.
На супутнику встановлюється спетрорадіометр, вловлює, світіння фітопланктону. Завдяки здатності водоростей створювати флюоресцентні випромінювання, спетрорадіометр фіксує його в червоному діапазоні. Таким чином, на фотографії видно ділянки масового скупчення планктону. Планктон дуже чутливий до навколишнього середовища. Будь-яка зміна в середовищі призводить до зміни і порушення нормальної життєдіяльності мікроскопічних водоростей.
Наприклад, велике скупчення фітопланктону в одному місці може свідчити про наявність в цих місцях великої кількості заліза. На фотокарті, зробленої із супутника, планктон забарвлений в різні кольори. По скупченню і переміщенню планктону у водному середовищі можна визначити кліматичні та екологічні зміни в цьому регіоні.