Цікаві факти про фітопланктоні
Фітопланктон - це клас організмів, що зустрічається у великих водоймах і включає в себе широкий ряд різних підвидів. Це надзвичайно різноманітна група, і різноманіття цих організмів кидає виклик еволюції і природного відбору. Відповідно до загальних принципів нестача ресурсів унеможливлює виживання в екосистемі такої великої кількості різних організмів без знищення один одного.
Але так чи інакше вони існують. Ось така загадка.
Мікроскопічний фітопланктон живе по всьому морю, в його освітленій, фотической зоні - до 100 метрів в глибину. Крім того, мікроскопічні водорості можуть дуже швидко рости і розмножуватися - деякі види здатні подвоювати свою біомасу за день! Тому, вони - головна морська рослинність, основа життя в море: вловлюючи сонячне світло, вони перетворюють воду, вуглекислий газ, і солі морської води - в своє живе речовина - ростуть.
Мовою екології це процес називається первинною продукцією. Зоопланктон поїдає фітопланктон - і теж зростає і розмножується, це вже вторинна продукція. А потім настає черга редукції - розкладання: все, народжується і живе - вмирає, і останки всіх планктеров, і взагалі всього живого в море - дістаються бактеріям, що населяють водну толщу.Бактеріопланктон розкладає ці останки, повертаючи речовина в неорганічне стан. Це - круговорот речовин в море.
До фітопланктону відносяться не тільки водорості, але і планктонні фотосинтезирующие бактерії. Це ціанобактерії (раніше їх ще називали синьо-зеленими водоростями, але це справжні бактерії - прокаріоти - в їх клітинах немає ядер). У Чорному морі вони зустрічаються, в основному, в прибережних водах, особливо, в опріснених районах - поруч з гирлами річок, багато їх опрісненому і переудобреніе Азовському море-багато ціанобактерії виділяють токсини.
Всі планктонні рослини - одноклітинні, навколо них плаває стільки швидких і спритних хижаків - як же їм вдається вціліти? Відповідь на це питання така: вціліти не вдається, але продовжити існування виходить.
По перше, більшість рослин планктону - рухливі: у них є джгутики, у кого один, у кого - пара, а у зелених празінофітів Prasinophyceae - цілих чотири (або навіть вісім!), і носяться вони по своєму маленькому світі - не менше спритно, ніж найпростіші тварини .
По-друге, дуже багато планктонні водорості мають зовнішній скелет - панцир. Він захистить від дрібних інфузорій, але буде марний проти щелеп великих личинок раків. Цераціум, наприклад, такий великий - до 400 мікрон, його панцир такий міцний, що майже ніхто з зоопланктеров з ним не впорається, але планктоядние риби з`їдять і його.
Морський фітопланктон - первинна форма життя на Землі. Він є основою водної харчового ланцюга і присутній в раціоні всіх мешканців моря: від зоопланктону до китів. Фітопланктон є ідеальною їжею для живих організмів і має колосальну поживну цінність. У ньому містяться всі поживні речовини і мікроелементи, необхідні клітинам організму для нормального протікання обмінних процесів. Хорошим доказом унікальних властивостей морського фітопланктону можуть служити сині кити. Ці морські гіганти, що володіють величезною силою і витривалістю, живуть понад сто років і до останнього дня зберігають здатність розмножуватися. Раціон китів повністю складається з планктону, який вони поглинають у величезній кількості: від 3 до 8 тонн в день.
Вченими доведено, що морський фітопланктон насичений вітамінами, амінокислотами, антиоксидантами і може використовуватися в їжу як багатюще джерело мінералів, таких як селен, цинк, магній, хром, стронцій та ін. Він може замінити багато лікарських препаратів і запобігти безлічі захворювань: від діабету до хвороби Альцгеймера. Важливою перевагою перед іншими біологічно активними добавками є мікроскопічний розмір корисних речовин і органічна форма, завдяки чому організм засвоює їх швидко і легко.
Однак, при всіх незаперечних переваги морського фітопланктону існує одне «але» - він укладений в щільну захисну оболонку, як ядерце горіха укладено в шкаралупу. В процесі еволюції людський організм втратив здатність розщеплювати цю оболонку, тому морський фітопланктон не засвоюється людиною.
Щоб людина могла засвоювати корисні речовини, що містяться в морському фітопланктоні, необхідно було вирішити непросте завдання: якимось чином зруйнувати захисну оболонку, зберігши при цьому живильну цінність мікроелементів. З цим завданням блискуче впорався Том Харпер, власник морської ферми з вирощування молюсків з Канади. У 2005 році він винайшов нову технологію, що дозволяє розкривати оболонку фітопланктону без використання теплової обробки, заморожування або застосування хімікатів. Цей технологічний процес, названий Alpha 3 CMP, був запатентований, але історія на цьому не закінчилася.
Якийсь час опісля засновник компанії Forever Green Рон Вільямс вийшов на Тома Харпера з пропозицією про співпрацю. Був підписаний контракт, згідно з яким компанія ForeverGreen отримала ексклюзивне право на використання в своїх продуктах морського фітопланктону, обробленого за технологією Alpha 3 CMP. Таким чином, вона є єдиною в світі компанією, яка виробляє продукти, що містять 100% натуральний і засвоюваний людиною морський фітопланктон.
Мальдіви прекрасні самі по собі. Спекотне сонце, ласкаве море і безкрайня берегова лінія. Але є ще одна визначна пам`ятка Мальдів - БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ фітопланктон. Унікальні водорості відомі також під назвою «червоний приплив». Місцеві жителі стверджують, що купання в подібних водах викликає невеликий дискомфорт, тому така берегова лінія найчастіше є безлюдною. З настанням темряви БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ фітопланктон починає світитися, висвітлюючи узбережжі фантастичним блакитним світлом. Тайванський фотограф Will Ho зобразив це явище.
Сяючі одноклітинні дінофлагелляти запускають свою ілюмінацію від руху в товщі води: електричний імпульс, що виникає в результаті механічного стимулу, відкриває іонні канали, робота яких і активує «світиться» фермент.
Вченим вдалося остаточно розкрити загадку свічення динофлагеллят - морських найпростіших, які становлять значну частину пелагического планктону. Деякі групи цих одноклітинних, такі як ночесветки, мають здатність до біолюмінесценції. Збираючись разом, вони можуть бути помічені навіть з космосу: величезна океанічна поверхню випускає блакитне світло.
На думку вчених, БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ апарат цих найпростіших працює так. При русі в товщі води механічні сили викликають електроімпульс, який спрямовується всередину клітини, до спеціальної вакуолі. Ця вакуоль, порожнистий мембранний пухирець, наповнена протонами. З нею пов`язані сцінтоллони - мембранні пухирці з «світиться» ферментом люціферази. Коли до вакуолі приходить електричний імпульс, між нею і сцінтіллоном відкриваються протонні ворота. Іони водню перетікають в сцінтіллон і закісляет середу в ньому, що робить можливим протікання БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ реакції.
Найкраще світіння цих найпростіших можна спостерігати в період розмноження: число одноклітинних стає таким, що морська вода нагадує молоко - правда, аж надто яскраво-блакитного кольору. Втім, милуватися дінофлагелляти слід з обережністю: багато хто з них виробляють небезпечні для людини і тварин токсини, тому, коли їх стає занадто багато, отримувати естетичне задоволення від світиться припливу буде безпечніше на березі.
І ще один парадокс:
Вчені були вражені, виявивши квітучий фітопланктон під товщею крижаного покриву Арктики. Фітопланктон (Plankton Hazea) був виявлений біля берегів Аляски випадково, коли вчені помітили густу зелену серпанок в воді.
Величезний "зелений шлейф" фітопланктону простягається більш ніж на 100 кілометрів уздовж узбережжя Аляски. "Наявність фітопланктону у воді може несприятливо позначитися на існування інших підводних істот в Чукотському морі", повідомили дослідники 7 червня 2012 року.
«Я працюю в цій галузі майже 30 років, і я думав, що мене нічим не здивуєш», говорить Кевін Арріго, океанограф-біолог зі Стенфордського університету. Лід погано пропускає світло, особливо якщо він лежить товстим шаром, як це і було в Арктиці. Сніговий покрив робить доступ світла в глиб неможливим. В цьому і полягає парадокс існування фітопланктону в товщі льоду, оскільки цим мікроорганізмам необхідне сонячне світло, без якого неможливий фотосинтез.
Тепле повітря сприяє таненню снігу. Коли сніг починає танути, крижаний покрив починає темніти, дозволяючи льоду поглинати більше світла. Завдяки спеціальним камерам, опущеним під лід, дослідники виявили, що фітопланктон розвивається надзвичайно швидко. Завдяки сонячному світлу і постійному припливу поживних речовин від Берингової протоки, організми можуть процвітати на глибині понад 50 метрів.
Чим це процвітання обернеться для інших мешканців підводного світу, поки не ясно. Але Арріго побоюється, що, перебуваючи під льодом, ці мікроорганізми можуть ускладнити життя іншим підводним мешканцям в цьому районі. Щоб підтвердити або спростувати ці побоювання, потрібно довго і наполегливо працювати, оскільки супутники не можуть бачити крізь лід.
«Нам дуже пощастило, що ми виявили фітопланктон, але ми не знаємо, наскільки далеко він пошириться, і які наслідки це за собою потягне», говорить Жан-Ерік Тремблей, океанограф-біолог з Університету Лаваля у Квебеку, Канада.
