أريد أن أعرف كل شيء

العوالق النباتية

Pin
Send
Share
Send


العوالق النباتية هي المكون الذاتي للمجتمع العوالق. كما العوالق ، فهي كائنات حية (معظمها مجهرية) التي تنجرف في المحيطات والبحيرات والأنهار وغيرها من المسطحات المائية. باعتبارهم مؤتمرين تلقائيين ، فهم المنتجون في السلسلة الغذائية ، وهم ينتجون مركبات عضوية معقدة وغنية بالطاقة ، مثل الكربوهيدرات ، من جزيئات غير عضوية بسيطة تستخدم الطاقة من الضوء (autototrophs) ، أو ، على نحو أقل شيوعًا ، الطاقة من التفاعلات الكيميائية غير العضوية (المواد الكيميائية النباتية) .

معظم العوالق النباتية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بشكل منفرد بالعين المجردة. ومع ذلك ، عند وجودها بأعداد كبيرة بما فيه الكفاية ، فإنها قد تظهر كألوان خضراء للمياه بسبب وجود الكلوروفيل داخل خلاياها (على الرغم من أن اللون الفعلي قد يختلف باختلاف أنواع العوالق النباتية الموجودة بسبب اختلاف مستويات الكلوروفيل أو وجود من أصباغ التبعي مثل البروتينات الدهنية والزنثوفيل ، وما إلى ذلك).

توفر العوالق النباتية وظيفة بيئية أساسية لجميع أشكال الحياة المائية من خلال العمل كقاعدة لشبكة الغذاء المائية. كما أنها توفر وظيفة طوال الحياة تقريبًا على الأرض ، حيث إن العوالق النباتية هي المسؤولة عن الكثير من الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض. تخدم العوالق النباتية أيضًا كعنصر أساسي في كل من تربية الأحياء المائية وتربية الأحياء المائية.

نظرة عامة والبيئة

تتفتح العوالق النباتية في جنوب المحيط الأطلسي (15 فبراير 2006) من الفضاء.

اسم العوالق النباتية يأتي من الكلمات اليونانية phyton، ومعنى "النبات" و planktos (πλαγκτος) ، ومعنى "يهيمون على وجوههم" أو "التائه" (Thurman 1997). يتم نقل هذه الكائنات إلى جانب تيار الماء ، على عكس الكائنات الحية التي يمكن أن تسبح ضد التيار وتتحكم في موقعها ، وعلى عكس الكائنات الحية القاعية التي تعيش في قاع الأجسام المائية.

العوالق النباتية هي autotrophs لأنها قادرة على أخذ الطاقة من البيئة في شكل أشعة الشمس أو المواد الكيميائية غير العضوية واستخدامها لإنشاء جزيئات غنية بالطاقة مثل الكربوهيدرات. وتسمى هذه الآلية الإنتاج الأولي. على عكس التباين ، التي تأخذ في autotrophs كغذاء للقيام بالوظائف اللازمة لحياتهم. وبالتالي ، تعتمد التغذية غير المتجانسة على autotrophs للحصول على الطاقة والمواد الخام التي يحتاجون إليها.

الأكثر شيوعا الحصول على العوالق النباتية الطاقة من خلال عملية بيولوجية تسمى التمثيل الضوئي. لذلك يجب أن يعيشوا في الطبقة السطحية المضاءة جيدًا (وتسمى المنطقة النابضة بالحياة) للمحيط أو البحر أو البحيرة أو أي جسم مائي آخر. من خلال عملية التمثيل الضوئي ، تكون العوالق النباتية مسؤولة عن الكثير من الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض - نصف الكمية الإجمالية التي تنتجها كل حياة النبات (EO 2005).

بالإضافة إلى هذه autototrophs ، التي تنفذ عملية التمثيل الضوئي لاكتساب الطاقة (باستخدام أشعة الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء) ، وهناك أيضا chemoautoths. لا تستخدم الكيموتوتروف الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة ، بل الطاقة الناتجة عن أكسدة جزيئات التبرع الإلكتروني في بيئتها. أنها توليف جميع المركبات العضوية اللازمة من ثاني أكسيد الكربون ، بدلا من مصادر الكربون العضوية. وتشمل الأمثلة البكتيريا التي تستمد الطاقة من أكسدة المركبات غير العضوية مثل كبريتيد الهيدروجين والأمونيوم والحديد الحديدية. الكائنات التي تتطلب مركبات عضوية كمصدر للكربون ، حتى لو كانت تستخدم مركبات خفيفة أو غير عضوية كمصدر للطاقة ، لا يتم تعريفها على أنها ذاتي التغذية ، بل على أنها غير متجانسة.

بالإضافة إلى ضوء الشمس (أو مصادر الطاقة غير العضوية في حالة المواد الكيميائية النباتية) ومصادر الكربون غير العضوية ، تعتمد العوالق النباتية أيضًا بشكل أساسي على المعادن. هذه هي في المقام الأول المغذيات الكبيرة مثل النترات أو الفوسفات أو حمض السيليك ، الذي يخضع توافره للتحكم في التوازن بين ما يسمى المضخة البيولوجية وتقلل المياه العميقة الغنية بالمغذيات. ومع ذلك ، عبر مناطق واسعة من المحيط العالمي مثل المحيط الجنوبي ، تقتصر العوالق النباتية أيضًا على نقص المغذيات الدقيقة. وقد أدى ذلك إلى قيام بعض العلماء بالدعوة إلى تسميد الحديد كوسيلة لمواجهة تراكم ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الإنسان (ثاني أكسيد الكربون)2) في الغلاف الجوي (Richtel 2007). أضافت تجارب واسعة النطاق الحديد (عادة كأملاح مثل كبريتات الحديد) إلى المحيطات لتعزيز نمو العوالق النباتية وسحب ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 داخل المحيط. ومع ذلك ، فإن الجدل حول التلاعب بالنظام الإيكولوجي وفعالية إخصاب الحديد قد أدى إلى تباطؤ مثل هذه التجارب (Monastersky 1995).

إن تثبيت الطاقة التراكمية للعوالق النباتية في مركبات الكربون (الإنتاج الأولي) هو أساس الغالبية العظمى من شبكات المياه العذبة للمحيطات وأيضًا. كملاحظة جانبية ، واحدة من أكثر سلاسل الغذاء الرائعة في المحيط - ملحوظة بسبب قلة عدد الروابط - هو العوالق النباتية التي تغذيها الكريل (نوع من الروبيان) تتغذى عليها حيتان البلين.

أنواع العوالق النباتية

يشمل مصطلح العوالق النباتية جميع الكائنات الحية الدقيقة العوالق الضوئية في شبكات الأغذية المائية. ومع ذلك ، على عكس المجتمعات الأرضية ، حيث تكون معظم autotrophs عبارة عن نباتات ، تعتبر العوالق النباتية مجموعة متنوعة ، تضم حقيقيات حقيقيات النواة لكل من بدائيات النوى الجرثومية والأثرية. في حين أن جميع أنواع العوالق النباتية تقريبًا تلزم المؤثرات الضوئية الضوئية ، يتم تضمين كل من العاكسات الضوئية والعناصر الكيميائية في العوالق النباتية. بشكل عام ، يوجد حوالي 5000 نوع من العوالق النباتية البحرية الموصوفة (Hallegreff 2003). هناك حالة من عدم اليقين في كيفية ظهور هذا التنوع في بيئة حيث تشير المنافسة على موارد قليلة فقط إلى إمكانات محدودة للتمايز المتخصص (Hutchinson 1961).

بالإضافة إلى ذلك ، تشمل العوالق بوجه عام العوالق الحيوانية (نوع من العوالق غيرية التغذية ، ومهيجة أحيانًا ،). هناك أيضًا كائنات حية تُسمى المخلوطية لأنها تحصل على الإلكترونات من مصدر إلكترون غير عضوي ، مثل كبريتيد الهيدروجين والأمونيوم والهيدروجين ، أثناء استخدام المادة العضوية كمصدر للكربون. في بعض الأحيان يتم تصنيف هذه الأنواع لاحقًا على أنها عوالق نباتية على الرغم من أنها من الناحية التقنية غير متجانسة ، لأن مصدر الكربون ليس عضويًا ولكنه عضوي. يُطلق على الكائن الحي الذي يحصل على الكربون من المركبات العضوية ولكنه يحصل على الطاقة من الضوء "صورة ضيقة" ، بينما يُسمى الكائن الحي الذي يحصل على الكربون من المركبات العضوية ولكنه يحصل على الطاقة من أكسدة المركبات غير العضوية بأنه "كيميائي متغاير". من بين الأنواع غير المصطبغة التي تُعرف أحيانًا باسم العوالق النباتية ، ولكنها في الواقع غير متجانسة ويُنظر إليها عمومًا على أنها العوالق الحيوانية ، هي أجناس دينوفلاجيت مثل Noctiluca و Dinophysis. التي تحصل على الكربون العضوي عن طريق تناول الكائنات الأخرى أو المواد الضارة.

من حيث الأرقام ، تشمل أهم مجموعات العوالق النباتية الدياتومات ، البكتيريا الزرقاء ، والدينوفلاجيلات ، على الرغم من تمثيل العديد من مجموعات الطحالب الأخرى. هناك مجموعة واحدة ، هي coccolithophorids ، مسؤولة (جزئيًا) عن إطلاق كميات كبيرة من كبريتيد ثنائي ميثيل (DMS) في الغلاف الجوي. يتم تحويل DMS إلى كبريتات وهذه الجزيئات كبريتات بمثابة نواة التكثيف سحابة ، وزيادة الغطاء السحابي العام. في المناطق المحيطية قليلة التغذية مثل بحر سارجاسو أو دوامة جنوب المحيط الهادئ ، تهيمن العوالق النباتية على الخلايا الصغيرة الحجم ، التي تسمى العوالق الحيوانية ، والتي تتكون في معظمها من البكتيريا الزرقاء (Prochlorococcus, متعاقبات حبيبية) و picoeucaryotes مثل Micromonas.

الدياتومات

الدياتومات. الدياتومات هي واحدة من أكثر أنواع العوالق النباتية شيوعًا وتوجد بأعداد كبيرة في جميع مياه العالم تقريبًا ، والمياه العذبة والمالحة (وكذلك في التربة الرطبة وغيرها من البيئات). الدياتومات هي طحالب أحادية الخلية أو (أقل شيوعًا) تتميز بجدران خلوية فريدة من السيليكا. في ظروف مواتية ، يتكاثر هؤلاء المحتجون بسرعة ، بحيث يسيطرون على المنطقة. عندما تصبح الظروف أقل مواتية ، على سبيل المثال قدوم فصل الشتاء أو استنزاف العناصر الغذائية ، فإنها يمكن أن تتحول نائمة وتغرق إلى مستويات أقل حتى تعاد التيارات إلى السطح ويمكن أن يحدث ازهار جديد.

دوامي السياط

دينوفلاجيليت. Dinoflagellates هم أيضًا من المحتجين ، ولكنهم يختلفون عن الدياتومات في وجود ذيل يشبه السوط (flagellum) يمكّنهم من الحركة في الماء ، معظمهم صعودًا وهبوطًا استجابة للظروف المتغيرة. وتتميز عادةً بكونها أحادية الخلية وبها سوطان مختلفان خلال جزء على الأقل من دورة حياتها. من بين dinoflagellates كلا النوعين الذين يعرضون خصائص النباتات وتلك التي تظهر خصائص الحيوانات ، نصفهم تقريبا من autotrophs التمثيل الضوئي ، في حين أن التوازن هو heterotrophs تأمين المواد الغذائية من خلال العمل كحيوانات مفترسة ، endosymbionts ، أو الطفيليات. معظم dinoflagellates هي العوالق البحرية ، لكنها شائعة في موائل المياه العذبة كذلك. تزدهر Dinoflagellates أيضًا ، والتي يمكن أن تخلق "مدًا أحمر" يطلقون فيه السموم التي يمكن أن تقتل الأسماك و / أو البشر الذين يتناولون المحار الذي تتركز فيه السموم. وتعتبر تلك الديوفلاجيلات التي لا تستخدم التمثيل الضوئي ولكنها تأكل الكائنات الحية الأخرى العوالق الحيوانية.

البكتيريا الزرقاء. البكتيريا الزرقاء ، التي تسمى أيضا "الطحالب الخضراء المزرقة" ، هي بكتيريا. ويعتقد أنها أول كائنات حية على الأرض طورت عملية التمثيل الضوئي. إنها واحدة من الكائنات القليلة التي يمكن أن تأخذ النيتروجين من الهواء وتثبيته في جزيئات عضوية حتى يمكن استخدامه من قبل النباتات والحيوانات.

الأعشاب البحرية. على الرغم من أن كلمة "العوالق" تُستخدم غالبًا للكائنات المجهرية ، أو على الأقل كائنات صغيرة جدًا ، يمكن اعتبار الأعشاب البحرية ، التي تعد طحالب متعددة الخلايا ، عوالق إذا انجرفت في المحيط المفتوح بدلاً من أن ترسو في القاع. تشكل عشب السرجسوم جزرًا عائمة ضخمة في غرب المحيط الأطلسي توفر ملاذاً للعديد من الحيوانات الفريدة.

تربية الأحياء المائية

العوالق النباتية هي عنصر غذائي رئيسي في كل من تربية الأحياء المائية وتربية الأحياء المائية. كلاهما يستخدم العوالق النباتية لتغذية الحيوانات المستزرعة. في تربية الأحياء البحرية ، تحدث العوالق النباتية بشكل طبيعي ويتم إدخالها في حاويات مع الدوران الطبيعي لمياه البحر. في تربية الأحياء المائية ، يجب الحصول على العوالق النباتية وإدخالها مباشرة. يمكن جمع العوالق من جسم مائي أو مستنبت ، على الرغم من أن الطريقة السابقة نادراً ما تستخدم.

تستخدم العوالق النباتية كعامل غذائي لإنتاج الروتيفير (McVey et al. 1993) ، والتي تستخدم بدورها لتغذية الكائنات الأخرى. يستخدم العوالق النباتية أيضًا في العديد من أنواع الرخويات المائية ، بما في ذلك محار اللؤلؤ والمحار العملاق.

إنتاج العوالق النباتية في ظل ظروف اصطناعية هو في حد ذاته شكل من أشكال الاستزراع المائي. تربى العوالق النباتية للعديد من الأغراض ، بما في ذلك المواد الغذائية للكائنات الحية الأخرى المستزرعة ، ومكمل غذائي لللافقاريات الأسيرة في الأحياء المائية وكمصدر للديزل الحيوي. تتراوح أحجام الاستزراع بين الثقافات المختبرية صغيرة الحجم التي تقل عن لتر واحد وعشرات الآلاف من اللترات في الاستزراع المائي التجاري (McVey et al. 1993).

بغض النظر عن حجم الثقافة ، يجب توفير شروط معينة للنمو الفعال للعوالق. غالبية العوالق المستزرعة بحرية ، ويمكن استخدام مياه البحر ذات الثقل النوعي من 1.010 إلى 1.026 كوسيلة للاستزراع. يجب تعقيم هذه المياه ، عادة إما عن طريق درجات حرارة عالية في اﻷوتوكﻻف أو بالتعرض لﻷشعة فوق البنفسجية ، لمنع التلوث البيولوجي للثقافة. تضاف الأسمدة المختلفة إلى وسط الثقافة لتسهيل نمو العوالق. يجب تهوية أو تحفيز الثقافة بطريقة ما لإبقاء العوالق معلقة ، وكذلك لتوفير ثاني أكسيد الكربون الذائب لعملية التمثيل الضوئي. بالإضافة إلى التهوية المستمرة ، يتم خلط أو تقليب معظم الثقافات يدويًا بشكل منتظم. يجب توفير الضوء لنمو العوالق النباتية. يجب أن تبلغ درجة حرارة الإضاءة حوالي 6500 كلفن ، لكن تم استخدام القيم من 4000 كلفن إلى أكثر من 20 ألف كلفن بنجاح. يجب أن تكون مدة التعرض للضوء حوالي 16 ساعة يوميًا ؛ هذا هو طول اليوم الاصطناعي الأكثر كفاءة (McVey et al. 1993).

المراجع

  • مرصد الأرض (EO). 2005. الأقمار الصناعية ترى زيادة نباتات المحيطات ، تخضير السواحل NASA. تم استرجاعه في 15 فبراير 2009.
  • هالليجريف ، جي. 2003. تزهر الطحالب الضارة: نظرة عامة عالمية. In G. M. Hallegraeff، D. M. Anderson، and A. D. Cembella، eds.، دليل على الطحالب البحرية الضارة. باريس: اليونسكو. ISBN 9231038710.
  • هتشينسون ، ج. 1961. مفارقة العوالق صباحا. نات. 95: 137-145. تم استرجاعه في 15 فبراير 2009.
  • مكفي ، جي. تشاو ، و سي. لي. عام 1993. CRC Handbook of Mariculture، Vol. 1: تربية الأحياء المائية في القشريات. Boco Raton، FL: CRC Press. ISBN 0849302552.
  • Monastersky ، ر. 1995. الحديد مقابل الدفيئة. أخبار العلوم 30 سبتمبر 1995.
  • ريتشل ، M. 2007. تجنيد العوالق لمكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري نيويورك تايمز 1 مايو 2007. تم استرجاعه في 15 فبراير 2009.
  • ثورمان ، ه. عام 1997. علم المحيطات التمهيدي. كلية برنتيس هول. ISBN 0132620723.

شاهد الفيديو: البلانكتون العوالق (سبتمبر 2021).

Pin
Send
Share
Send