Фитопланктон як початкова стадія в раціоні харчування гидробионтов

Реферат на задану тему: Фитопланктон як початкова стадія в раціоні харчування гидробионтов.

Выиолнил:

Студент I-го курсу ФГА.

Лямичев Александр

Херсон 2002 р. У фитопланктоне переважають дві групи водоростей — диатомовые (Bacillari ophyceae) і динофлагелляты (Dinophyceae) .

Диатомовые водорості (кремнеземки) бувають представлені або одиночними клітинами, або колоніями, які мають найрізноманітніші форми — нитковидні, цепочкообразные, лентовидные, зірчасті тощо. буд. Якщо класифицировать планктон за величиною складових його організмів, то дрібні форми диатомей розміром від 5 до 50 мкм ставитимуться до нанопланктону, ні тим більше великі - до микропланктону, куди входять організми розміром від 50 мкм до 1 мм. До микропланктону ставляться майже всі види диатомовых водоростей. Клітини диатомей, трикутні, овальні, палочковидные чи формі розетки, мають внутрішню, пектиновую, і зовнішню, кремнієву, оболонки. Кремнієва оболонка — панцир — просякнута кремнеземом. Воно складається з двох окремих частин— стулок, чи течи, надягнутих одна в іншу, як кришка на коробку. Залежно від рівня окремнения стулки панцира мають більш-менш складної структурою, що з точок, штрихів, ребер, осередків. Панцир пронизаний безліччю маленьких отворів, якими у клітину проникають гази та поживні речовини. В багатьох видів диатомей панцир оснастили виростами як голок, рогів, щетинок. З'єднуючись друг з одним з допомогою цих виростів або ж слизу, выделяющейся через слизевые пори, клітини часто утворюють колонії. Під мікроскопом в цитоплазмі диатомей вдається побачити забарвлені органели — хромопласты. Часто вони розташовуються безпосередньо під оболонкою, оскільки ця сама вигідне становище для поглинання сонячних променів. Коли інтенсивність освітленості надто зростає, хромопласты відходять від стінок оболонки, та переміщаються ближчі один до центру клітини. Забарвлені до жовтої, зелений чи коричневий кольору, ці органели містять хлорофілу і ксантофилл — основні пігменти, що у фотосинтезі, і навіть додатковий маскирующий коричневий пігмент диатомин. Диатомовыми илами. покрита більшість дна холодних морів. Вони залягають переважно на глибинах порядку 4000 метрів і більш. Влітку у тих морях завдяки довгому полярного дня і безлічі всього мінеральних солей у питній воді бурхливо розвивається фитопланктон, основну частину якої складають діатомеї. Багаті диатомовые мули зустрічаються й у районах підйому до холодних глибинних вод — у місцях з так званого апвеллинга, наприклад, у Каліфорнійському затоці чи вздовж марокканського узбережжя Атлантичного океану. Диатомовые мули складаються головним чином із стулок великих диатомей, дрібні ж панцири зазвичай розчиняються і руйнуються, не досягнувши дна. Друга велика група фітопланктону представлена динофлагеллятами (Dinophyceae, Dinophyta). Сюди входять перидиниевые водорості (Peridiniates), чи, як його ще називають, панцирні жгутиконосцы, які дуже широко і багатоманітно представлені у морських і прісних водоймах. Ці водорості мають два джгутика, розташовані перпендикулярно до іншому. Деякі жгутиконосцы, наприклад ночесветка (Nocti lucamiliaris), «голі», т. е. позбавлені панцира. Зовні вони захищені лише тонкої аморфною плівкою — так званим перипластом. Інші види вкриті більш-менш щільною оболонкою і навіть справжнім панциром, що складається з окремих многоугольных. щитків, спаяних між собою. Як і в диатомей, в цитоплазмі перидиней безпосередньо під оболонкою розташовуються жовто-зелені пластинчасті хромопласты, містять, крім хлорофілу і ксантофилла, перидинин, диноксантин і каротиноїди. Їх велике ядро, незвичне за своїми розмірами і структурі, одержало назву «динокарион». На периферії клітини розташовується кинетида — органоїд, в яку повергнута підставу джгутика. Динофлагелляты бувають як аутотрофными, і гетеротрофными. У цьому випадку вони, як і домашні тварини, харчуються іншими організмами. Понад те, вони відзначено здатність вдаватися, залежно від обставин, чи до одному, чи до іншому засобу харчування, внаслідок чого їх називають миксотрофами. Динофлагелляты тоді як диатомовыми водоростями набагато менше вимогливі до змісту у довкіллі таких мінеральних речовин, як нітрати і фосфати, тому пік їх розвитку настає після піка розвитку диатомей. Іноді цей пік спостерігається навіть у тому випадку, коли концентрація мінеральних речовин різко знижена. Справді, як ми щойно казали, ці жгутиконосцы використовують як мінеральні солі, і частки органічної їжі. Відомо, що вони харчуються ресничными інфузоріями (Ciliata) та інші жгутиконосцами. Перидинеи зустрічаються у масовій кількість переважно у теплих морях, де їх служать відмінними кормом для таких промислових риб, як анчоуси і сардини. Проте в більшості них є держава й види (них буде сказано далі), що виробляють токсини, які викликають масову загибель молюсків, ракоподібних і риб особливо під час про червоних припливів. Деякі динофлагелляты здатні люминесцировать, т. е. випускати холодний світло. Люмннесцируют представники пологів Noctiluca і гониаулакса (Goniaulax). Зазвичай світіння викликається будь-яким механічним впливом для цієї організми. Наприклад, до появи світіння досить навіть мізерно слабкого коливання води від руху веслоногого рачка. Такий ж результат дають електричні роздратування — світіння спостерігається вже через соті частки секунд. Якщо ночесветка піддається тривалого впливу подразника — наприклад, на своєму шляху води під час припливу, — то окремі спалахи світла зливаються в суцільне ціле, і слабке світіння триває ще кілька днів навіть із закінченні порушення. Ночесветки випускають блакитнуватий світ із максимальної довжиною хвиль 470 нм. Очевидно, їхнього світіння необхідні кисень і пояснюються деякі солі, які зазвичай зберігають у морській воді. Гониаулаксы випромінюють зелені-зелену-зелене-зелена-блакитнувато-зелений світ із максимальної довжиною хвиль близько 478 нм. Світло випускають молекули люциферина, що входять до склад цитоплазми, під впливом энзима люциферазы. У 1957 р. Гастінґс і Свиней (Gastings, Sweeney) приготували водний екстракт з великої кількості клітин гониаулакса. Цей екстракт світився в присутності хлориду натрію (NaCl) і кисню при рН = 6 і температурі 24С. Крім диатомей і динофлагеллят, в фитопланктоне чимало представників інших груп водоростей. Такі кокколитофориды (Haptophyceae) дуже малі жгутиконосцы. Вони чудові своїм зовнішнім скелетом, що складається з безлічі вапняних пластин, мають різноманітне будова, і навіть тим, що під час розмноження вони можуть утворювати вапняні цисти. По своїм розмірам кокколитофориды ставляться до нанопланктону. Сферичні чи веретеноподібні формою ці організми обладнані оболонкою, оточеній шаром слизу. По поверхні цієї слизу чи в ній розміщуються вапняні платівки (кокколиты), від своїх взаємного розташування залежить, міцний чи еластичний скелет водорості. Кокколиты формуються в безпосередній близькості до хромопластов, які освіту у значної мірою залежить від фотосинтезу. Схожий процес відомий у коралів, вапняний скелет яких виробляється завдяки фотосинтезу що у симбіозі із нею водоростей зооксантелл. У кокколитофорид, як і в диатомей, на периферії зазвичай розміщуються два великих хромопласта зеленуватожовтого кольору. Мають вони і двоє джгутика. Вони одному з полюсів клітини між двома кокколитами чи центрі невеличкому отвору в оболонці — з так званого клеточногорта. Таке у найзагальніших рисах будова цих жгутиконосцев, складових істотну, а то й основну частину нанопланктона. У окремі сезони ці водорості так бурхливо розвиваються, що у 1 л морської води то, можливо 30 млн. клітин. Кокколитофориды переважно населяють тропічні води, по холодних морях вони зустрічаються набагато рідше. Ці водорості сягають від 30 до 98% нанопланктона Середземного моря, причому що багато їх буває взимку і влітку. Іноді у спеціальній літературі це море називають «морем жгутиконосцев». Вапняні мули, що перебувають у тому однині і з скелетів кокколитофорид, широко поширені у світовому океані. Найчастіше зустрічаються в Атлантичному океані, де ними покрито більш 2/3 поверхні дна. Але кокколитофориды займають перше місце вапняних илах лише з чисельності, щодо маси ж у цих илах переважають раковинки пелагических форамініфер (представники зоопланктону, про які йтиметься у наступному главі). Котрі Перебувають їх донні відкладення містять більш 60% карбонату кальцію (СаСО,). Найпотужніші донні відкладення вапняних скелетів форамініфер перебувають у місцях океанічних конвергенций, т. е. там, де теплі маси води зустрічаються з холодними, що викликає масову загибель організмів. До нанопланктону ставляться також кремнежгутикоые водорості (Silicoftagettata, Chrysophyceae). Це одноклітинні морські автотрофные жгутиконосцы, котрі володіють один жгутик і які мають кремнієвим зовнішнім скелетом. Нечисленна в наші дні група кремнежгутиковых водоростей в третичныи період грала значної ролі у житті морів. Ще й зараз вона є основний їжею личинок північних видів иглокожих. Харчуються ними також веслоногие рачки і оболочники (Thaliacea), про які поидет промову на дующей главі. У фитопланктоне зустрічаються разножгутиковые водороосли (Prasinophyceae), які від перелічених вище своєю здатністю накопичувати запасні живильні речовини липидной природи — У цих водоростей у клітинах відкладається не крохмаль, належить до вуглеводами, як це спостерігається у більшості рослин, а різні жири. Типовим представником цих празенофитовых водоростей (Prasinophyceae) може бути халосфера (Halosphera viridis), має форму кулі діаметром від 100 до 600 мкм. Її можна натрапити у поверхневому планктоне всіх океанів. У антарктичному фитопланктоне ці водорості стоять другою місці після діатомеї. Поява біля берегів Неаполя води, имеющеий зеленуватий відтінок (місцеві рибалки називаю це явище «punti verbi» — «зелені точки»), викликається «цвітінням» цієї водорості. І, насамкінець, в фитопланктоне багато і різноманітно представлені синезеленые водорості (Сyanophyceae, чи, як його ще називають, Мухоphуceae), вони також можуть викликати «цвветение» води та відповідну зміну її кольору. Червоне море, наприклад, зобов’язане своїм назвою водорості осциллатория (Oscillatoria thbautiie), має червонуватого відтінку. Газові вакуолі її клітин на основному заломлюють і відбивають червону частина спектра світлових хвиль. Ці самі самі водорості бувають причиною виникнення так званої червоною води — феномена, спостережуваного переважно у Індійському океані. У травні 1972 р. французкий військовий корабель «Протет» у районі між Коломбо (ШріЛанка) і Мальдивскими перетнув пляма червонясто-коричневої води площею кілька десятків квадратних миль. Причиною цвітіння був інший вигляд осциллатории (Oscillatoria hildebrandti). Узявши пробу в поверхневому шарі, підрахували, що у 1 л морської води міститься близько півмільйона ниток цієї водоросли.

Помірковане розвиток водоростей позитивно впливає на рыбопродуктивность водоёмов. Наприклад, підвищення трофности рыбоводных ставків у яких вносять добрива які сприятимуть розвитку водоростей, які є кормом для рыб.

Риби, крім хижих, ставляться до вторинним консументам, так як «більшість їх харчується зоопланктоном і бентосом, лише травоїдні риби активно споживають водорості та вищі водні растения.

Трофически найбільш вартісні визнані диатомовые і зелені протококковые водорості. Так, калорійність 100 р диатомовых водоростей становить 525 кал, зелених — 472, а синезеленых — 441 кал.

Низьку кормову цінність синезеленых водоростей визначають також наявність щільних, погано перетравлюваних оболонок, накопичення у яких інгібіторів ферментів шлунково-кишкового тракту тварин і звинувачують різноманітних токсичних соединений.

У рыбоводных ставках з допомогою добрив інтенсифікують розвиток цінних в кормовому відношенні водоростей. Внесення винищити переважно випадків активізує зростання зеленої водорості, меншою мірою — эвгленовых і диатомовых. Синезеленые водорості цих умовах розвиваються слабко і протягом невеликого періоду. Найкращі умови їхнього життєдіяльності укладаються у неудобренных ставках, у питній воді яких міститься значну кількість органічних речовин (фекалії риб, невикористаний корм і др.).

Збільшення щільності посадки коропа в рыбоводных ставках посилює зростання фітопланктону. Так, за деякими даними, за умов зростання щільності посадки їх личинок від 80 до 120 тис. экз/га чисельність фітопланктону підвищилася в 2,8, а біомаса — в 1,9 разу. У нагульных ставках зі збільшенням щільності посадки годовиков коропа від 2,4 до 7,6 тис. экз/га чисельність і біомасу водоростей зросли відповідно, З і 2,5 раза.

При спільному вирощуванні коропа й растительноядных риб (поликультура), навпаки, кількісні показники фітопланктону був у 1,1 — 12,6 разу нижче, аніж за монокультуре коропа. По-різному ставляться водорості і до внесення в ставки вапна: найчутливіші до неї синезеленые і зелені протококковые, менш — вольвоксовые, зелені нитчасті і эвгленовые, не чутливі — диатомовые.

Наявні фактичні дані свідчать що характер впливу водоростей на риб залежить від концентрації водоростей обсягом води та біологічних особливостей виду риби. Зазвичай, концентрація водоростей не більше I — III ступеня «цвітіння» тільки надає несприятливого на риб, а й підвищує рыбопродуктивность водойми. Вища концентрація водоростей (IV, V ступінь «цвітіння») впливає як у гідробіонтів, і загальну санитарно-биологическую ситуації у водоймі. При IV, V ступеня «цвітіння» води, освіті плям і скупчень водоростей у затоках, на прибережних ділянках навітряних берегів, де з їхніми вміст у 1 м³ води кілька десятків кілограмів (сире речовина), спостерігається як пряме, і непряме негативний вплив на життєдіяльність риб. Пряме зумовлено її гнобленням з допомогою виділених водоростями різноманітних хімічних сполук, а непряме з погіршенням якості води і зміною її основних органолептичних (смак, запах) і хімічних (концентрація кисню, вуглекислоти, рН, аміаку та інших.). У скупчення водоростей навіть у світу зміст кисню найчастіше дорівнює нулю, що призводить до літнім заморам риби, особливо молоди.

Гибнут переважно сеголетки окуневых риб (судак, окунь і йорж), найбільш чутливі до змісту у питній воді розчиненої кисню. Мальки коропових риб (лящ, сазан, язь, синец, густера, плітка та інших.) влітку, під час нагулу, тримаються переважно у зоні заростей занурених рослин, де синезеленых водоросзазвичай мало чи ні совсем.

Летние локальні заморы молоді риб, викликані відмерлих і разлагающихся синезеленых знижують чисельність цьогорічок окуневых рыб,.

особливо у мілководдях нижніх ділянок водоймищ. Встановлено токсичність синезеленых водоростей і виділених ними біологічно активних сполук для коропа, судака, окуня, плітки, настовбурчуючи, густеры, красноперки, язя, ляща та інших. У стадії отруєння у риб спостерігається зміна їхньої поведінки посилюється рухової активності, частішає подих, в останній стадії порушується координація руху, потім риба втрачає рухливість, лягає на його дно, її подих пригнічується, настає гибель.

1. Л. А. Кульский, Л.А. Сіренко, З. Н. Шкварко «Фитопланктон і вода», К.;

Наукова думка, 1986 г.

2. Ж. П. Ерхард, Ж. Сежен «Планктон», Л.- Гидрометеоиздат, 1984 г.