Plante și animale mici planctonice. Cine trăiește în coloana de apă și cum?

Plancton - organisme primitive mici plutind în coloana de apă. Cuvântul plancton provine din grecescul planktos, adică rătăcire. Planctonul este împărțit în mai multe grupuri:

• Fitoplancton. Cuvântul provine din grecescul phyton, care se traduce prin „plantă”. Este alcătuită din alge mici care plutesc lângă suprafața apei, unde există multă lumină solară necesară pentru fotosinteză.
• Zooplancton. Din grădina zoologică – animal. Constă din protozoare și animale multicelulare, cum ar fi crustaceele. Zooplanctonul se hrănește cu fitoplancton.
• Bacterioplancton. Constă din bacterii și arhee care participă la procesul de remineralizare, de ex. transformarea formelor organice în forme anorganice.

Prin urmare, această clasificareîmparte tot planctonul în trei grupuri mari: producători (fitoplancton), consumatori (zooplancton) și utilizatori (bacterioplancton).

Planctonul este distribuit în oceanele lumii. Condiția principală pentru formarea sa este o cantitate suficientă lumina soareluiși prezența substanțelor organice în apă nutrienți – nitrați și fosfați. Importanța planctonului în oceanele lumii cu greu poate fi supraestimată. Joacă rolul de hrănitor pentru majoritatea peștilor La o vârstă frageda. Curenții colectează plancton în așa-numitele zone de hrănire, unde pășc cetacee și rechini-balenă. Unele balene chiar fac migrații sezoniere, urmând câmpurile de plancton.

Plantele mici de la suprafața apei participă la fotosinteză și sunt element importantîntregul sistem ciclului oxigenului de pe planetă. Planctonul este, de asemenea, cea mai mare sursă de carbon de pe Pământ. Faptul este că folosindu-l ca hrană, animalele transformă planctonul în masă biologică, care ulterior se instalează pe fundul mării, deoarece mai greu decât apa. Acest proces este cunoscut în cercurile științifice sub numele de „pompa biologică”.

Este extrem de important ca creaturile planctonice să se dezvolte structura, care ar facilita plutirea liberă în apă și ar preveni scufundarea în fundul rezervorului. Este o chestiune de viață sau de moarte pentru ei; Pierzând capacitatea de a se menține suspendat în apă, organismul planctonic moare inevitabil.

Pentru un organism planctonic, este foarte important să aibă o greutate care este posibil aproape de greutatea apei, adică cea mai mică greutate specifică. Acest lucru se realizează în primul rând prin conținutul neobișnuit de mare de apă din țesuturile corpului acestor organisme. Un exemplu excelent este coelenterata planctonica (Coeelenterata), care, totuși, cu excepții foarte rare (mai multe specii de meduze de apă dulce), este caracteristică planctonului marin.

Diverse deșeuri ușoare reținute în corpul corpului reduc, de asemenea, greutatea specifică a acestuia. În protoplasma rizomilor planctonici se acumulează bule speciale - vacuole, care conțin dioxid de carbon eliberat în timpul respirației animalului. Desigur, prezența unor astfel de vacuole umplute cu gaz reduce greutatea specifică a animalului și promovează plutirea acestuia.

Celulele algelor planctonice albastru-verzi conțin incluziuni roșiatice foarte mici numite pseudovacuole. După ce le-au pierdut, aceste alge se scufundă în fund. Astfel, pseudovacuolele sunt, de asemenea, un dispozitiv hidrostatic, adică un dispozitiv folosit pentru a menține corpul în apă.

Sedimentele joacă un rol foarte important în reducerea greutății specifice. grăsime și ulei. Se știe că aceste substanțe sunt mai ușoare decât apa și plutesc la suprafață. Este clar că, acumulându-se în corpul unui organism planctonic, incluziunile de grăsime și ulei reduc greutatea specifică a acestuia. Într-adevăr, acumulările de substanțe grase sunt foarte caracteristice algelor planctonice și animalelor. Pentru a reduce greutatea specifică se folosesc și substanțe bogate în apă secretate de unele organisme planctonice. membrane gelatinoase. Un exemplu excelent este camera sticlo-transparentă a crustaceului cladoceran Holopedium și capacul gelatinos al ciliatului în formă de clopot (Tintinnidium).

Multe alge planctonice, în special alge albastre-verzi, sunt scufundate într-un bulgăre de mucus, a cărui prezență ameliorează organismul.

Există, de asemenea, o varietate de adaptări produse de organismele planctonice pentru creșterea rezistenței și creșterea frecării. Multe dintre ele măresc suprafața corpului cât mai mult posibil, ceea ce, datorită frecării cu particulele de apă, reduce rata de scufundare. În acest caz, este deosebit de semnificativ faptul că creșterea suprafeței are loc adesea din cauza unei reduceri a volumului organismului - acesta din urmă, așa cum ar fi, se aplatizează. Astfel, diatomeele planctonice în acest scop iau o formă de disc și lamelară; la rotiferele care fac parte din plancton, învelișul este mai mult sau mai puțin turtit și expandat. Pentru a crește suprafața, diatomeele planctonice, în plus, se unesc în colonii formate din multe celule adiacente una cu cealaltă.

Educaţie anexe sub formă de ace și spini- un fenomen foarte caracteristic unui număr de alge şi animale planctonice. Unele dintre ele au ace și țepi situati în planuri diferite și direcționate în toate direcțiile (apă dulce, planctonic, colonial alge verzi Richteriella) găsită în principal în planctonul din iaz.

Organele de mișcare ale organismelor planctonice sunt antenele posterioare de înot la cladocere și picioarele de înot la copepode, precum și perechea anterioară de antene lungi la acestea din urmă; Aparatul rotativ al rotiferelor, cilii mici de ciliați și alte organe sunt, de asemenea, folosite pentru mișcare.

În mișcările independente ale unui organism planctonic, atât orizontale cât și verticale, diverse ghiduri. Nu este suficient sa stii sa inoti, trebuie sa iti poti directiona drumul si, in plus, sa mentii stabilitatea corpului atunci cand inoti. În acest scop, animalele planctonice dezvoltă o serie de adaptări. Ca exemplu, să luăm crustaceele cladocerene Bosmin. Antenele frontale ale acestor crustacee sunt foarte lungi, fuzionate nemișcat la capătul capului ca o proboscis.

Planctonul, nektonul, bentosul sunt trei grupuri în care pot fi împărțite toate ființele vii acvatice. Planctonul este format din alge și animale mici care înoată lângă suprafața apei. Nekton este format din animale care pot înota și se scufundă în mod activ în apă, acestea sunt pești, țestoase, balene, rechini și altele. Bentos sunt organisme care trăiesc în straturile cele mai de jos ale habitatelor acvatice. Include animale asociate ecologic cu fundul, inclusiv multe echinoderme, pești demersali, crustacee, moluște, anelide și așa mai departe.

Tipuri de viață marina

Ele sunt împărțite în trei grupe: plancton, necton, bentos. Zooplanctonul este reprezentat de animale în derivă, care sunt de obicei de dimensiuni mici, dar pot ajunge la dimensiuni destul de mari. dimensiuni mari(de exemplu, meduze). Zooplanctonul poate include, de asemenea, forme larvare temporare de organisme care pot crește și părăsi comunitățile planctonice și se pot alătura unor grupuri precum nektonul și bentosul.

Clasa nectonului reprezintă cea mai mare parte a animalelor care trăiesc în ocean. O varietate de pești, caracatițe, balene, murene, delfini și calmari sunt toate exemple de necton. Această categorie la scară largă include o serie de creaturi foarte diverse, care sunt foarte diferite unele de altele în multe privințe.

Ce este bentosul? Al treilea tip de animale marine care își petrec întreaga viață pe fundul oceanului. Acest grup include homari, stele de mare, tot felul de viermi, melci, stridii și multe altele. Unele dintre aceste creaturi, cum ar fi homarii și melcii, se pot mișca independent pe fundul mării, dar stilul lor de viață este atât de strâns legat de fundul oceanului încât nu ar putea supraviețui departe de acest mediu. Bentos sunt organisme care trăiesc pe fundul oceanului și includ plante, animale și bacterii.

Planctonul este cea mai comună formă de viață în mediul acvatic

Când vă imaginați viața în ocean, de obicei toate asociațiile sunt legate într-un fel cu peștii, deși, de fapt, peștii nu sunt cea mai comună formă. Cel mai numeros grup este planctonul. Celelalte două grupuri sunt nekton (animale care înoată activ) și bentos (acestea sunt organisme vii care locuiesc pe fund).

Majoritatea speciilor de plancton sunt prea mici pentru a fi văzute cu ochiul liber.

Există două tipuri principale de plancton

• Fitoplancton, care produce alimente prin fotosinteză. Cele mai multe dintre ele sunt diverse alge.
• Zooplancton, care se hrănește cu fitoplancton. Include animale minuscule și larve de pești.

Plancton: informații generale

Planctonul este locuitori microscopici ai mediului pelagic. Sunt componente esentiale lanțurile trofice în mediu acvatic habitate, deoarece oferă hrană pentru necton (crustacee, pești și calmari) și bentos. De asemenea, au un impact global asupra biosferei, deoarece echilibrul componentelor atmosferei Pământului depinde în mare măsură de activitatea lor fotosintetică.

Termenul „plancton” provine din grecescul planktos, care înseamnă „rătăcire” sau „în derivă”. Majoritatea planctonului își petrec existența plutind împreună cu curenții oceanici. Cu toate acestea, nu toate speciile merg cu fluxul, multe forme își pot controla mișcările, iar supraviețuirea lor depinde aproape în întregime de independența lor.

Dimensiunile și reprezentanții planctonului

Dimensiunile planctonului variază de la microbi minusculi, care au o lungime de 1 micrometru, până la meduze, al căror clopot gelatinos poate avea până la 2 metri lățime și ale căror tentacule se pot extinde mai mult de 15 metri. Cu toate acestea, majoritatea organismelor planctonice sunt animale cu lungimea mai mică de 1 milimetru. Aceștia supraviețuiesc cu nutrienții din apa de mare și fotosinteză.

Reprezentanții planctonului sunt o mare varietate de organisme, cum ar fi alge, bacterii, protozoare, larve ale unor animale și crustacee. Majoritatea protiștilor planctonici sunt eucariote, predominant organisme unicelulare. Planctonul poate fi împărțit în fitoplancton, zooplancton și microbi (bacterii). Fitoplanctonul realizează fotosinteza, iar zooplanctonul este reprezentat de consumatori heterotrofici.

Nekton

Reprezentanții nectonului sunt înotători activi și sunt adesea cele mai cunoscute organisme din apele mării. Sunt cei mai buni prădători din majoritatea lanțurilor trofice marine. Distincția dintre necton și plancton nu este întotdeauna clară. Multe animale mari (cum ar fi tonul) își petrec stadiul larvar ca plancton, în timp ce în stadiul adult sunt necton destul de mari și activi.

Marea majoritate a nectonului sunt vertebrate, inclusiv pești, reptile, mamifere, moluște și crustacee. Cel mai grup mare formată din pești, există aproximativ 16.000 de specii în total. Nektonul se găsește la toate adâncimile și latitudinile mării. Balenele, pinguinii și focile sunt reprezentanți tipici ai nektonului în apele polare. Cea mai mare diversitate de necton poate fi găsită în apele tropicale.

Cea mai diversă formă de viață și valoarea ei economică

Aceasta include și cele mai multe mamifer mare pe planeta Pământ, o balenă albastră care crește până la 25-30 de metri lungime. Acești giganți, precum și alții, se hrănesc cu plancton și micronekton. Cei mai mari reprezentanți ai nektonului sunt rechinii balenă, care ating o lungime de 17 metri, precum și balenele cu dinți (balenele ucigașe), marii rechini albi, rechini tigru, ton roșu și altele.

Nektonul formează baza pescuitului din întreaga lume. Anșoa, heringul și sardinele reprezintă de obicei un sfert până la o treime din recolta anuală marină. Calamarii sunt, de asemenea, necton valoroși din punct de vedere economic. Halibutul și codul sunt pești demersali care sunt importanți din punct de vedere comercial ca hrană pentru oameni. De regulă, acestea sunt exploatate în apele platformei continentale.

Bentos

Care este sensul cuvântului "bentos"? Termenul „bentos” provine din substantivul grecesc bentos și înseamnă „adâncurile mării”. Acest concept este folosit în biologie pentru a se referi la comunitatea de organisme de pe fundul mării, precum și la corpurile de apă proaspătă, cum ar fi lacuri, râuri și pâraie.

Organismele bentonice pot fi clasificate în funcție de dimensiune. Macrobenthos include organisme mai mari de 1 milimetru. Acestea sunt diverse gasteropode, crinoide, stele de mare prădătoare și gasteropode. Organismele cu dimensiuni cuprinse între 0,1 și 1 mm sunt microbi mari care domină rețelele trofice bentonice, servind drept captatori biogeni, producători primari și prădători. Categoria microbentosului include organisme cu dimensiuni mai mici de 1 milimetru, cum ar fi diatomeele, bacteriile și ciliați. Nu toate organismele bentonice trăiesc în roci sedimentare, unele comunități trăiesc pe substraturi stâncoase.

Există trei tipuri diferite de bentos

1. Infauna sunt organisme care trăiesc pe fundul oceanului, îngropate în nisip sau ascunse în scoici. Au o mobilitate foarte limitată, trăiesc în sedimente, sunt expuși mediu inconjuratorși au o speranță de viață destul de lungă. Acestea includ scoici de mare și diverse moluște.
2. Epifauna poate trăi și se poate deplasa de-a lungul suprafeței fundului mării de care sunt atașate. Ei trăiesc atașându-se de roci sau deplasându-se de-a lungul suprafeței sedimentelor. Acestea sunt bureții, stridiile, melcii, stele de mare și crabii.
3. Organisme care trăiesc pe fundul oceanului, dar care pot înota și în apa deasupra acestuia. Aceasta include pești moi - pufferfish, lipa, folosind crustacee și viermi ca sursă de hrană.

Relația dintre mediul pelagic și bentos

Bentos sunt organisme care joacă un rol critic în comunitatea biologică marine. Speciile bentonice sunt un grup eterogen care este veriga principală a lanțului trofic. Ele filtrează apa pentru alimente și îndepărtează sedimentele și materia organică, purificând astfel apa. Substanțele organice neutilizate se depun pe fundul mărilor și oceanelor, care sunt apoi procesate de organismele bentonice și returnate în coloana de apă. Acest proces de mineralizare a materiei organice este o sursă importantă de nutrienți și este critic pentru producția primară ridicată.

Conceptele de mediu pelagic și bentonic sunt interdependente în funcție de multe criterii. De exemplu, planctonul pelagic este o sursă importantă de hrană pentru animalele care trăiesc pe pământ moale sau stâncos. Anemone și rațe de mare servește ca filtru natural pentru apa din jur. Formarea mediului pelagic la fund se realizează și datorită năpârlirii crustaceelor, a produselor metabolice și a planctonului mort. De-a lungul timpului, planctonul formează sedimente marine sub formă de fosile, care sunt folosite pentru a determina vârsta și originea rocilor.

Organismele acvatice sunt clasificate în funcție de habitatul lor. Oamenii de știință cred că habitatul acestor animale are un impact uriaș asupra evoluției lor. Mai mult, majoritatea dintre ei sunt bine adaptați la viața în mediul specific în care locuiesc. Care este principala diferență dintre grupurile numite plancton, bentos și necton?

Planctonul este animale microscopice sau mici în comparație cu celelalte două tipuri. Nekton sunt animale care înoată liber. Ce este bentosul? Aceasta include atât organisme care se mișcă liber, cât și acele organisme care nu își pot imagina existența fără fundul oceanului. Dar organismele care trăiesc în primul rând pe fund, dar pot și înota - caracatița, peștele ferăstrău, lipa? Astfel de forme de viață pot fi bine numite nektobenthos.

Trăsături caracteristice ale organizării zooplanctonului.

Factori care influențează rata de scufundare a organismelor planctonului.

Să trecem acum la o trecere în revistă a metodelor pe care planctonul le are la dispoziție pentru a îndeplini aceste condiții atât de importante pentru existența lor. Revenind la formulele de mai sus, vedem că doar frecarea internă a apei este complet independentă de organism. Toate celelalte condiții - scăderea greutății specifice, creșterea rezistenței formei, mișcările active și reglarea lor - sunt direct legate de organismul însuși și trebuie îndeplinite chiar de acesta.

În direcția acestor condiții trebuie să căutăm trăsături specifice organizării planctonilor, care de obicei conferă acestuia din urmă un aspect morfologic foarte caracteristic.

Greutatea reziduală . După cum se poate observa din cele de mai sus, depinde de gravitatea specifică a organismului. Cu cât acesta din urmă este mai mic, cu atât greutatea reziduală este mai mică. Pentru ca organismul să rămână mai ușor suspendat în coloana de apă, desigur, este important să existe o greutate specifică care să fie cea mai apropiată de cea a apei (adică, de 1, deoarece greutatea specifică a apei, la 4). °C, este luat ca unul).

Acest lucru se realizează în primul rând prin conținutul extrem de bogat de apă din țesuturile organismului organismelor planctonice. De remarcat însă că în acest sens, planctonul, în general, nu reprezintă, în unele cazuri, nicio excepție specială de la alte organisme acvatice, care sunt în general foarte bogate în apă.

Printre organismele planctonice, sunt extrem de frecvente diverse incluziuni de substanțe mai ușoare decât apa, care sunt produse reziduale ale organismului însuși și rămân în corpul său.

Astfel, în protoplasma rizomilor planctonici se formează vacuole care conțin dioxid de carbon. Datorită prezenței lor, greutatea animalului scade.

Larva este deosebit de remarcabilă în acest sens Corethra, ducând un stil de viață planctonic. În interiorul cavității corpului său există două perechi de bule de aer, reprezentând o modificare a sistemului traheal, care la această larvă este complet închis. Bulele sunt umplute cu gaz eliberat de larva însăși. Perechea din față de vezici urinare se află lângă cap, perechea din spate - lângă înotătoarea caudală. Bulele servesc larvei ca un excelent aparat hidrostatic; Datorită aranjamentului lor în perechi în față și în spate, animalul rămâne orizontal în apă.

Adaptări similare de înot sunt caracteristice în special unor animale planctonice marine (vezica natatoare în sifonofori).

Incluziunile de ulei și grăsimi, care sunt foarte comune în rândul organismelor planctonice, servesc aceluiași scop. După cum știți, aceste substanțe sunt mai ușoare decât apa. Acumulându-se în corpul corpului, ele reduc greutatea specifică a acestuia. Incluziunile de substanțe grase sunt foarte caracteristice crustaceelor ​​planctonice, în special Corepoda. În plancton puteți găsi adesea (mai ales iarna) diaptom și ciclopi, care conțin o masă de picături de grăsime galbene, portocalii sau roșii. Incluziuni similare sunt foarte frecvente în diferite rotifere și cladocere planctonice.

Unele organisme planctonice secretă o masă gelatinoasă transparentă sticloasă care acoperă exteriorul corpului. Acest lucru se observă, de exemplu, la algele albastre-verzi AnabaenaȘi Microcystis, la o serie de alge verzi, precum și la animalele planctonice, de exemplu, rotifere.

Datorită gravității specifice foarte nesemnificative a unor astfel de cochilii bogate în apă, atunci când sunt îmbrăcate cu ele, organismele beneficiază în ceea ce privește creșterea capacității lor de a menține o stare de suspendare. Formațiunile luate în considerare au și alte scopuri, în special, servesc ca dispozitiv de protecție. De exemplu, datorită capsulei gelatinoase voluminoase care învăluie corpul holopediu, acest crustaceu cladoceran nu este înghițit de pești.

Datorită scăderii greutății specifice, are loc o reducere a părților grele ale corpului, ceea ce este tipic pentru organismele planctonice. Astfel, multe cladocere pelagice au o coajă deosebit de subțire, delicată; dimpotrivă, este în bentonic (sau bento-planctonic) Cladocera găsim scoici aspre și relativ groase.

Rezistenta la forma . În această direcție, se observă și o serie de adaptări la organismele planctonice. Tendința de a mări suprafața corpului cât mai mult cu volumul său cel mai mic posibil este un fenomen, în general, foarte caracteristic organismelor planctonice.

Trebuie remarcat faptul că formarea apendicelor în formă de ac este un fenomen foarte frecvent în rândul animalelor planctonice. Deci, cladocera Вythоtrephes(Fig....) în spate poartă un ac subțire foarte lung (apendice postabdomen). Când animalul înoată, acest ac este îndreptat orizontal - o circumstanță foarte semnificativă, deoarece numai în această poziție poate avea un scop ca dispozitiv de creștere a rezistenței formei. La Bythotrephes, acul în cauză servește simultan drept cârmă și organ care menține stabilitatea corpului atunci când înot. Găsim anexe similare la rotiferul planctonic. Notholсa longispina(orez….).

O serie de planctonuri se caracterizează prin alungirea axei longitudinale morfologice a organismului. De exemplu, trunchiul și abdomenul Leptodora kindtii(Fig....) arată ca un cilindru foarte alungit; secțiunea anterioară a capului acestui crustaceu este la fel de alungită.

Larvă Corethra(Fig....) are și corpul foarte alungit. Ambele organisme își păstrează axa lungă orizontală atunci când înot. Corp alungit Leptodoraîndeplineşte simultan funcţia de organ de direcţie.

Adaptări care vizează scăderea gravitației specifice și creșterea rezistenței formei sunt observate și în ouăle unor organisme limnoplanctonice.

ploesoma hudsoni, foarte frecvente în planctonul pelagic al lacurilor, se depun direct în apă, unde plutesc în straturile superioare fără a se scufunda în fund. Un astfel de ou se află în interiorul unei capsule rotunde transparente voluminoase, semnificativ mai mare decât volumul oului în sine. Spațiul dintre aceasta din urmă și capsulă este umplut cu gaz.

La alte rotifere, ouăle partenogenetice sunt fie purtate atașate de sferturile posterioare ale corpului, fie atașate de alte organisme planctonice ( Diurella tigris atașează ouăle de fire de alge marine Melosira, Diurella stylata- la coajă Bachionus anguiaris etc.). Toate aceste ouă gestate sau atașate nu au capsula menționată.

Ouă de rotifer partenogenetic Synchaeta stylata sunt de asemenea depuse direct în apă și se dezvoltă în stare suspendată. Cochilia lor este echipată cu numeroase, îndreptate spre laturi diferite apendice în formă de ac care măresc rezistența formei.

Ouăle de odihnă ale daphniei sunt închise în așa-numitul ephippium ("șa"), format în detrimentul părții dorsale a valvelor de coajă a crustaceului. Efipiul se varsă atunci când crustaceul se mută și plutește liber la suprafața apei (împreună cu ouăle din interiorul acesteia), pentru care se folosesc cavități speciale umplute cu aer (vezi figura...).

În ouăle de rotifer în repaus Braehionus pala se formează și o bulă de aer, care apare înainte ca rotiferul să părăsească oul și, datorită aspectului bulei, oul plutește la suprafața apei.

Mișcările active și reglarea lor . După cum am menționat mai sus, pentru o serie de organisme planctonice, mișcările active sunt o condiție necesară pentru un stil de viață suspendat în apă. În plancton găsim adaptări locomotorii foarte diverse, variind de la cilii ciliați și flageli la flagelati și unele alge la membre extrem de organizate la crustaceele planctonice. Fără îndoială, în multe cazuri rolul acestor dispozitive în menținerea organismului în stare suspendată este foarte semnificativ.

Deci, diaptom ( Diaptomus) stați în apă complet diferit de Cyclops ( Cyclops). Aceștia din urmă înoată în mod constant și nu pot sta mult timp într-un singur loc. Mișcarea lor se produce în salturi impetuoase, realizate printr-un val rapid al antenelor și picioarelor de înot.

Situația este diferită în cazul diaptomului. Cu ajutorul antenelor anterioare foarte lungi, întinse orizontal, care funcționează simultan ca organe de stabilitate, planând (adică, crescând rezistența formei) și parțial reglarea mișcărilor, diaptomele sunt capabile să „atârne” în coloana de apă. de ceva timp. Cu antenele frontale întinse complet în repaus, acest lucru nu durează mult - crustaceul începe să se scufunde încet. Scufundarea, însă, este întârziată de mișcările rapide ale antenelor posterioare cu două ramuri, care sunt mult mai scurte și înarmate cu setae cu pene dens. Datorită loviturilor acestor antene și, parțial, a celorlalte membre bucale, crustaceele plutesc oarecum în sus.

Diaptomus, în plus, înoată și sare, mișcându-se rapid dintr-un loc în altul. În acest scop se folosesc patru perechi de picioare de înot, înarmate din belșug cu peri cu pene și formate (fiecare) din două ramuri plate. La observarea diaptomelor într-un acvariu, este ușor de verificat că momentele de „atârnare” nemișcate sau aproape nemișcate în apă (antenele din față sunt răspândite orizontal, membrele bucale funcționează, în special antenele din spate), ele alternează constant cu momente de mișcare rapidă spasmodică (picioarele de înot funcționează). În acest din urmă caz, abdomenul (abdomenul) joacă și el un anumit rol, producând o lovitură în față, pe partea dorsală a crustaceului. Pe lângă antenele anterioare, apendicele caudal (furca) funcționează în principal ca organe direcționale.

Organul de înot în cladoceri, așa cum se arată în studiile sale clasice ale lui Wolterek (1913, 1919), este a doua pereche (posterior) de antene - așa-numitele antene de înot. Ele constau dintr-o pereche de ramuri îmbinate înarmate cu peri cu pene.

În înotul daphniei, alternează și două momente. Cu antenele din spate răspândite orizontal (Fig....), daphnia pare să „atârne” în coloana de apă, cu toate acestea, scufundându-se încet în jos. Dacă aceste antene ar rămâne în repaus tot timpul, daphnia ar trebui în cele din urmă să se scufunde în fund. În momentele de astfel de „planare” (sau „planare”), antenele din spate servesc ca un organ care mărește rezistența formei. Scufundarea crustaceului este împiedicată printr-o lovire rapidă a antenelor din spate în urma planării. În acest moment, crustaceul primește o împingere în direcție oblică înainte și în sus, în urma căreia crustaceul plutește la nivelul său anterior.

Datorită alternanței „planare” (antene de înot întinse) și împingere (impactul acestor antene), animalul este menținut la un anumit nivel în care condițiile sunt cele mai potrivite.

În înotul cladoceranelor, capacitatea de a direcționa mișcările, datorită cărora mențin un anumit „curs” de înot, este de mare importanță. Pentru a face acest lucru, crustaceele au o mare varietate de dispozitive. În dafnie, astfel de „căști” bizare sunt adesea folosite în acest scop - excrescențele părții superioare a capului (rie...) și parțial acul din spate drept al cochiliei. La Hidorus și Bosmin (Fig...) - marginea inferioară a valvelor cochiliei; Acestea din urmă au, în plus, o pereche de excrescențe posterioare ale acestei margini (așa-numita mucro), antene fixe parțial anterioare fuzionate cu capul, iar la unele un bosmin și întreaga secțiune dorsală a cochiliei, care are aspectul de o cocoașă înaltă. Toate aceste suprafețe „de ghidare” sunt într-un plan paralel cu direcția de mișcare și întârzie abaterile de la cursul normal spre lateral. În acest ultim caz, suprafețele în cauză, din cauza frecării cu particulele de apă, încep să funcționeze ca cârme și să îndrepte direcția de mers.

Unele organe mobile ale cladoceranelor pot servi și ca cârmă, de exemplu, un abdomen alungit LeptodoraȘi Bytotrefeși antene anterioare mobile la bărbați Bosmina. La femelele Bosmina, antenele anterioare, când se cunoaște poziția lor, servesc doar ca cârmă, rezistând presiunii apei din față, formată în timpul mișcării înainte a crustaceului (poza_10.doc, c); același lucru este valabil și pentru mucro, când sunt îndreptate vertical în jos (poza_10.doc, c-d). Într-o poziție mai orizontală, ambele îndeplinesc în principal funcția de dispozitiv de ghidare (poza_10.doc, a-b). Dacă acestea din urmă sunt tăiate dintr-o bosmină cu antenele îndreptate vertical în jos, crustaceul începe să înoate de-a lungul unei linii curbe și în cele din urmă se întoarce cu spatele în jos.

Rotiferii au patru moduri principale de mișcare: târât, înot și imobilitate, cu o mare varietate a fiecărei forme de mișcare și combinații între ele. În același timp, forma inițială de mișcare a rotiferelor este considerată a fi mișcarea de-a lungul substratului, de la care trecerea la înot și un stil de viață bentonic a fost efectuată în diferite moduri.

După tipurile de mișcare, rotiferele pot fi împărțite în 4 grupe: înot și târât, numai înot sau doar târâș și atașat de substrat. Cel mai mare număr specia este inclusă în grupa rotiferelor capabile atât să se târască, cât și să înoate sau doar să înoate, ceea ce ne permite să concluzionam: dintre toate tipurile de mișcare numite, înotul este cel mai tipic pentru rotifere.

Ca și alte forme de locomoție rotiferă, înotul este asigurat în primul rând de munca aparatului rotativ. În toate formele de înot, are o corolă marginală a cililor în partea anterioară a capului, capabilă de mișcare metacronală. Activitatea părților locomotorii ale aparatului rotativ din jurul animalului creează jeturi de circulație a apei, dând mișcare înainte rotiferului.

Principiul de bază al înotului rotiferului este același pentru întregul grup al acestor animale. Unele dintre modificările sale se datorează funcției trofice a aparatului rotativ. Cu toate acestea, chiar și cu diferite metode de hrănire la rotifere de înot și târâtori, părțile laterale ale corolei locomotorii ale cililor sunt, de regulă, mai lungi și vibrează mai intens. Da, y Brachionus angularis s-a observat că frecvența maximă a vibrațiilor cililor laterali, formând 7-9 unde propulsoare, este egală cu 1100 vibrații pe minut, în timp ce pe restul corolei este de 980. La rotifere cu metodă de alimentare verticală, jeturi circulare. sunt deosebit de clar vizibile, deoarece raza lor de acțiune poate depăși de mai multe ori dimensiunea corpului rotiferului (in B. rubens de aproape 10 ori).

Rotifere cu o metodă diferită de hrănire, de exemplu suptul ( Notommata, Syncheeta), au adesea excrescențe speciale - urechi, care sunt situate și în părțile laterale ale aparatului rotativ. Asemănări în structurile morfologice tipuri diferite aparatul rotativ, care funcționează în timpul înotului după o schemă similară a unui singur principiu hidrodinamic, face posibilă presupunerea că rotiferele, din momentul în care au devenit un grup separat, au fost întotdeauna asociate cu înotul.

Datorită multifuncționalității aparatului și picioarelor rotifere, majoritatea rotiferelor se pot târa și înota ( Notommata, Dicranophorus, proales si etc.). Procesul de mișcare în sine este realizat în principal prin activitatea aparatului rotativ și prin contracția și retragerea piciorului, deși adaptările morfologice și funcționale suplimentare pot juca un rol semnificativ.

Când înot, piciorul servește drept cârmă pentru rotifer ( Brachionus, Bipalpus), iar când se târăște, uneori își sprijină degetele pe substrat și îi conferă o mișcare de săritură impetuoasă ( Trichocerca, Monommata, Eudactylota). Squatinela se târăște cu o mișcare rapidă de alunecare, care este probabil facilitată de pliuri speciale pe partea ventrală a corpului. Unele forme de târăre au mișcare lentă, cum ar fi Taphrocampa cu un corp fals segmentat sau Macrochaetus, purtând o coajă puternică, cu excrescențe lungi și țepoase.

Rotiferii plutitori, pur planctonici, nu au adesea capacitatea de a se târâi, ceea ce este asociat cu o reducere a regiunii picioarelor corpului ( Notholca, Keratella), Unele planctonuri au un corp mare, rotund sau asemănător unui sac, transparent sau care conțin incluziuni grase, iar rotiferii blindați au o formă de corp monolitică și tot felul de excrescențe, care facilitează și înălțarea în coloana de apă. În cele din urmă, rotiferelor le plac Filinia, poliartra, Hexarthra, datorită mobilității anexelor și excrescentelor corpului, sunt capabili să facă mișcări de sărituri foarte rapide.

Rotiferii sesile atașați, dimpotrivă, au un picior bine dezvoltat, a cărui parte de capăt atașează animalul de substrat, în timp ce aparatul rotativ are funcția de a prinde hrana.

La rotiferele coloniale, mișcarea de înot se realizează prin munca comună a aparatului rotativ al tuturor indivizilor din colonie, scufundați cu picioarele într-o masă sferică mucoasă.

Mișcarea înainte a rotiferelor, cu câteva excepții ( Monommata, Asplanchna, masculi), apare de-a lungul unei linii elicoidale și este însoțită de rotația corpului în jurul axei sale. De obicei, mișcarea este dextrorotativă, adică în sensul acelor de ceasornic în direcția mișcării, dar la un timp scurt direcția poate fi inversată ( Keratella si etc.).

O comparație a vitezelor relative de mișcare (raportul dintre viteza absolută a animalului și lungimea corpului său) ale rotiferelor cu alte grupuri de organisme arată că pentru Rotatoria caracterizată prin viteze relative relativ scăzute: 2-5, 6-8 și numai la sărituri ajunge la 128, în timp ce ciliatii au 1-10, iar turbellaria 2,5-6,5 (Zenkevich și Konstantinova, 1956).

Principalele forme remarcate de mișcare a rotiferelor reflectă doar parțial diversitatea formelor de mișcare ale fiecărei specii sau grup de specii. În conformitate cu modul de viață, cu metoda de mișcare, găsire și captare a hranei, fiecare specie își dezvoltă caracteristici morfo-funcționale specifice. Ele se manifestă în funcționarea și structura picioarelor, capului, aparatului rotativ, în natura dezmembrării corpului și în capacitatea de a-și schimba funcțional forma.

Încheind revizuirea adaptărilor care vizează menținerea unui stil de viață suspendat în apă, este totuși necesar să rețineți că, de obicei, un organism planctonic are simultan o serie de astfel de adaptări. În general, printre organismele planctonice găsim tot felul de combinații ale unui număr de adaptări care vizează același scop - de a da planctonului aspectul său caracteristic.

Compoziția planctonului. Organismele care alcătuiesc planctonul sunt foarte diverse. Formele de plante sunt reprezentate aici aproape exclusiv de alge unicelulare inferioare microscopice. Cele mai comune dintre ele sunt diatomeele, închise într-un fel de coajă de silex, asemănătoare cu o cutie cu capac. Aceste cochilii vin într-o varietate de forme și sunt foarte durabile. Cazând la fund după moarte, algele acoperă suprafețe vaste ale fundului oceanului la latitudini înalte cu așa-numitul nămol de diatomee. În stare fosilă, astfel de acumulări de scoici de diatomee dau naștere la roci bogate în silice - tripoli sau pământ ciliat.

Doar puțin inferioare diatomeelor ​​în importanța lor în plancton sunt algele peridiniene, caracterizate prin prezența a doi flageli care se află în șanțuri, dintre care unul, transversal, înconjoară corpul, iar celălalt este îndreptat înapoi. Corpul peridiniului este acoperit fie cu o membrană protoplasmatică subțire, fie cu o înveliș de multe plăci constând dintr-o substanță asemănătoare celulozei. Forma corpului este rotundă, uneori există trei procese. Interesante sunt și cocolitinele extrem de mici, care au o coajă pătrunsă de corpuri calcaroase. Flagelatii de siliciu echipati cu schelete au aceeasi dimensiune mica.

Algele albastre-verzi au o importanță subordonată în planctonul mărilor, dar în unele mări desalinizate, de exemplu în Marea Azov, ele se înmulțesc adesea în astfel de cantități încât apa devine verde.

Dintre animalele unicelulare, cele mai caracteristice planctonului sunt rizomii globigerina cu cochilii calcaroase cu mai multe camere acoperite cu tepi lungi și subțiri. Căzând la fund după moarte, acopera suprafețe vaste ale fundului oceanului cu nămol globigerina bogat în var.

Grupuri de radiate sau radiolari cu schelete de siliciu foarte frumoase, subțiri ca dantelă, acoperă, de asemenea, suprafețe mari ale fundului oceanului.

Foarte tipic pentru planctonul marin Ciliații ciliați în formă de clopot răspândiți, dar scheletul lor este mai puțin durabil și, prin urmare, nu formează astfel de sedimente de fund precum diatomeele, rizopodele și radiolarii. Casele lor au forma de clopote, vaze, cilindri ascuțiți, tuburi etc.

Dintre flagelatele incolore, cele mai cunoscute sunt, fără îndoială, luminile nocturne sferice, sau noctilucele, care au capacitatea de a străluci.

Foarte interesant polipi hidroizi- sifonofori, celenterate coloniale cu colonii complex diferenţiate, cu o profundă diviziune a funcţiilor: hrănire, protecţie, înot, vânătoare şi sexuală. Meduzele, în formă de umbrele sau discuri, și ctenoforele sunt foarte numeroase și variate.

Viermii sunt reprezentați în principal de diverse larve - trochofore și nectochete. Unele tipuri de viermi duc un stil de viață planctonic în timpul sezonului de reproducere, ridicându-se la suprafață. Există două familii de anelide pur planctonice.

Crustaceele joacă un rol decisiv în plancton.

Toate ordinele din această clasă trăiesc în plancton fie întreaga lor viață (de exemplu, copepode și cladocere), fie numai în perioada larvară (creveți, crabi). Copepodele alcătuiesc fundalul principal al planctonului animal al mărilor.

Dintre moluște, grupurile pur planctonice sunt kelnopodele și pteropodele complet transparente. Cojile acestora din urmă, după moartea moluștelor, se scufundă în fund, unde, asemenea rizopodelor și radiolarilor, formează nămol de pteropode, caracterizat printr-o abundență de var. Gasteropodele și bivalvele au larve planctonice, care se caracterizează prin prezența unei învelișuri spiralate sau bivalve și a unui organ de locomoție bilobat deosebit, acoperit la margini cu cili. În timpul sezonului de reproducere, ei umplu mase de plancton.

Briozoarele și echinodermele sunt reprezentate doar de larve. Holoturienii duc un stil de viață planctonic. Dintre cordatele inferioare, salpele, pirozoamele luminoase și apendicularele care trăiesc în case de vânătoare transparente sunt foarte numeroase. Numeroase ouă și larve de pește umplu, de asemenea, planctonul.

În sfârșit, grosimea apa de mare locuit de nenumărate bacterii. Varietatea formelor externe de bacterii este foarte mică și se limitează la doar câteva tipuri: tije, bile sau coci, spirale mai mult sau mai puțin lungi - spirochete. Mulți dintre ei au flageli și sunt mobili activ. Pentru a le distinge, se folosesc în principal caracteristici fiziologice și, într-o măsură mai mică, forma externă. Ele joacă un rol vital în procesele de transformare a substanțelor din mare – de la descompunerea resturilor complexe de organisme vegetale și animale până la transformarea lor în compuși de carbon, azot, sulf și fosfor asimilați de plante.

Printre bacterii se numără și cele autotrofe, care sunt capabile, ca și plantele, să construiască proteine ​​și carbohidrați din substanțe anorganice. Unele dintre ele - fotosintetice - folosesc energia solară pentru aceste procese altele - chimisintetice - folosesc energia chimică de oxidare a hidrogenului sulfurat, a sulfului, a amoniacului etc.

Plante mobile și animale atașate. Prezența planctonului în mare a dus la dezvoltarea unei categorii exclusiv unice de animale care nu se găsesc deloc pe uscat, și anume imobile, atașate sau așa-numitele sesile. Plantele de pe uscat sunt atașate de sol și nu se mișcă. Erbivorele trebuie să aibă capacitatea de a aborda alimente și de a se mișca pentru a face acest lucru. Prădătorii trebuie să-și prindă prada. Pe scurt, toate animalele sushi trebuie să se miște în mod activ.

În apă, datorită prezenței planctonului și a rămășițelor în suspensie ale organismelor moarte - detritus, animalul poate rămâne nemișcat, hrana îi va fi adusă de curenții de apă, prin urmare stilul de viață atașat este larg răspândit în rândul animalelor marine. Printre acestea se numără polipi și corali hidroizi, mulți viermi, crustacee, sau ghinde de mare, briozoare, crini de mare etc. Dintre moluște, de exemplu, vom cita binecunoscutele stridii, strâns cimentate pe roci sau în general pe obiecte solide. Toate aceste animale fie au aparate unice, care nu se găsesc la animalele terestre, pentru a strecura hrana din apă, fie se străduiesc să acopere spațiul cât mai larg posibil cu numeroase tentacule aproape orale, fie dezvoltă o formă ramificată de copac.

Nu este de mirare că biologii pentru o lungă perioadă de timp ei nu știau dacă să clasifice aceste creaturi asemănătoare plantelor ca fiind lumea vegetală sau lumea animală și le-au numit plante animale.

Acum știm că nu pot, ca și plantele, să absoarbă dioxidul de carbon și alte substanțe anorganice, ci se hrănesc, ca toate animalele, cu alimente organice gata preparate create de alte organisme și, prin urmare, le considerăm animale, deși nu se pot mișca. Astfel, datorită greutății specifice ridicate a apei și a sărurilor dizolvate în ea, în mediul acvatic pot exista plante care plutesc liber și animale atașate.

Populația de fund, sau bentos, pe lângă aceste animale atașate, numite colectiv bentos sesil, include și animale care se mișcă liber - bentos vaginal: viermi, crustacee, moluște - bivalve, gasteropode și cefalopode, echinoderme etc. Unele dintre ele se hrănesc. pe plancton în sine, altele sunt planctivore. Astfel, bentosul în ansamblu - atât mobil, cât și atașat - în nutriția lor este direct sau indirect legat de plancton, deoarece algele atașate joacă un rol foarte nesemnificativ în economia mării. Prin urmare, ne putem aștepta ca acolo unde există mult plancton, bentosul va fi abundent. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul. Condițiile din straturile inferioare pot fi nefavorabile pentru dezvoltarea bentosului (prezența hidrogenului sulfurat, lipsa oxigenului etc.) și apoi, în ciuda bogăției de plancton, poate exista puțin sau deloc bentos. La adâncimi semnificative în straturi accesibile razelor solare, nutrienții sunt folosiți în coloana de apă și ajunge atât de puțin la fund încât bentosul poate fi sărac, în ciuda producției mari de plancton în straturile superioare. Dar acest raport, când există puțin plancton și mult bentos, nu poate fi decât temporar.

Aproape toate animalele bentonice au larve planctonice. Planctonul este ca o grădiniță pentru organismele bentos. Aceasta înseamnă că în anumite anotimpuri bentosul nu este doar un consumator de plancton, ci și producătorul acestuia.

Viața și relațiile organismelor cu plancton. Organismele vegetale care plutesc liber - diatomee și flagelați - se hrănesc, cresc și se reproduc datorită dioxidului de carbon, nitraților, fosfaților și altor compuși anorganici dizolvați în apă, dintre care lumina soarelui ei construiesc compușii organici complecși ai corpului lor. Aceștia sunt producători de substanțe organice. Aceste plante microscopice se hrănesc cu crustacee, viermi și alte animale erbivore, care se pot hrăni doar cu substanțe organice gata preparate create de plante și nu pot folosi compuși anorganici din mediu. Aceștia sunt consumatori de primă ordine. Prădătorii - consumatori de ordinul doi - se hrănesc în detrimentul ierbivorelor. Ei, la rândul lor, sunt mâncați de mai mulți prădători mari- consumatorii de ordinul trei etc. Acestea sunt relațiile din cadrul acestei comunități.

În cele din urmă, toate organismele - atât producătorii cât și consumatorii - mor. Cadavrele lor, precum și secrețiile și excrementele, ca urmare a activității bacteriilor și a altor microorganisme, sunt transformate înapoi în elemente biogene dizolvate în apă - materialul sursă pentru noua construcție a corpurilor organismelor vegetale cu ajutorul energiei solare. energie, iar ciclul transformărilor materiei este închis.

Astfel, elementele chimice care alcătuiesc organismele - azot, carbon, hidrogen, oxigen, fosfor, sulf etc. - sunt în continuă mișcare într-un cerc: alge (producători) - animale (consumatori) - bacterii și compuși bigeni dizolvați în apă. .

Această mișcare circulară a elementelor are loc datorită energiei solare captate și acumulate de organismele vegetale sub formă de energie chimică a substanțelor organice complexe. Animalele consumă doar substanțe organice create de plante, consumând energia pe care o acumulează. Acestea sunt, în termeni generali, relațiile dintre părțile vegetale și animale ale planctonului. Din aceasta este clar că raportul dintre zooplancton și fitoplancton ar trebui să fie direct, adică în locurile în care există puțin fitoplancton, ar trebui să existe puțin zooplancton și, dimpotrivă, cu o creștere a fitoplanctonului, cantitatea de zooplancton ar trebui să crească.

Cu toate acestea, acest raport între părțile vegetale și animale ale planctonului nu poate rămâne neschimbat în mod constant. Pe hrana bogată a fitoplanctonului, zooplanctonul se reproduce intens și poate veni un moment în care, de exemplu, ca urmare a epuizării aportului de compuși biogene din apă, producția de fitoplancton începe să scadă. În cele din urmă, se poate dovedi că va fi mult zooplancton și puțin fitoplancton, adică raportul va deveni opusul. Zooplanctonul va începe să se stingă din cauza lipsei de hrană.

Astfel, raporturile cantitative dintre zooplancton și fitoplancton nu pot rămâne constante din cauza naturii biologice a relației dintre părțile vegetale și animale ale planctonului, a cărei bază este lupta pentru existență.

Problema relațiilor numerice dintre bacterii, fitoplancton și zooplancton nu a fost încă studiată suficient. Cu toate acestea, pe baza faptului că bacteriile trăiesc în cea mai mare parte din degradarea organismelor, se poate presupune că cu cât sunt mai multe fitoplancton și zooplancton, cu atât vor fi mai multe bacterii. Datorită ratei colosale de reproducere bacteriană, este puțin probabil ca consumul lor de către zooplancton să schimbe semnificativ aceste relații.

Pe lângă motivele interne pur biologice, aceste relații pot fi afectate și de condiții externe, așa cum se va discuta mai jos.

Adaptări la un stil de viață planctonic. După cum sa spus, datorită faptului că greutatea specifică a protoplasmei, deși nesemnificativă, este totuși mai mare decât greutatea specifică. apă curată, organismele planctonice, pentru a rămâne în coloana de apă, trebuie să aibă niște adaptări care să împiedice imersarea sau măcar să o încetinească. Pentru a înțelege esența acestor dispozitive, este necesar să vă familiarizați cu condițiile de flotabilitate. Relația dintre aceste condiții se exprimă după cum urmează:

Să ne uităm la care sunt componentele individuale.

Vâscozitatea sau frecarea internă este o proprietate a corpurilor fluide care determină rezistența particulelor atunci când sunt deplasate unul față de celălalt. Când temperatura apei crește de la 0 la +30-40°C pentru fiecare grad, vâscozitatea scade cu aproximativ 2-3%. Pe măsură ce salinitatea crește, vâscozitatea crește, dar foarte puțin. Vâscozitatea aerului este de 37 de ori mai mică decât vâscozitatea apei. În consecință, numai în virtutea acestui lucru, un corp în aer va cădea de 37 de ori mai repede decât în ​​apă. În apă caldă și dulce, condițiile de flotabilitate vor fi mai proaste decât în ​​apă de mare și rece. În apele tropicale, adaptările la stilul de viață planctonic ar trebui să fie mai pronunțate decât în ​​apele reci.

Rezistența formei este capacitatea corpului de a rezista oricăror influențe sau schimbări.

Greutatea reziduală este egală cu greutatea organismului minus greutatea apei pe care a deplasat-o. Astfel, cu cât greutatea apei deplasate este mai mare, cu atât greutatea reziduală este mai mică, iar această valoare depinde direct de greutatea specifică a apei. Prin urmare, pe măsură ce salinitatea crește, flotabilitatea va crește. Cu cât temperatura apei este mai aproape de temperatura cu cea mai mare densitate (+ 4°C pt apa dulce), cu atât flotabilitatea va crește mai mult.

Dacă vâscozitatea apei și greutatea ei specifică, ca factori care determină viteza de scufundare (flotabilitatea), nu depind de organism, atunci greutatea organismului însuși și rezistența formei sunt semnele sale și, ca atare, sunt supusă selecție naturalăși, prin urmare, în cursul evoluției se pot îmbunătăți, adaptându-se la condițiile în schimbare.

Să luăm în considerare mai întâi modalitățile prin care se poate obține pierderea în greutate. Greutatea specifică medie a protoplasmei este considerată a fi 1,025, adică doar puțin mai mare decât greutatea specifică a apei; În același timp, pe de o parte, în organisme găsim substanțe mai grele (oase, cochilii, cochilii de crustacee și alte formațiuni scheletice), iar pe de altă parte, substanțe mai ușoare (grăsimi, uleiuri, gaze etc.). De aici este clar că adaptarea la flotabilitate ar trebui să vizeze: 1) reducerea sau reducerea scheletelor minerale ale scoicilor și ale altor părți grele; 2) cu privire la dezvoltarea unor astfel de formațiuni de susținere ușoare, cum ar fi incluziuni grase și uleioase, bule de gaz; 3) în final, greutatea reziduală specifică a organismului va scădea atunci când țesuturile sunt saturate cu apă, volumul organismului va crește cu o cantitate relativ mică de substanță uscată.

Toate aceste modalități de reducere a greutății reziduale în diferite combinații sunt observate în natură în rândul organismelor planctonice.

Reducerea formațiunilor severe. Datorită greutății specifice ridicate a apei, organismele din mediul acvatic își pierd aproape toată greutatea. Apa, cu presiunea ei, pare să susțină corpul. Prin urmare, în apă pot exista forme moi, scheletice, gelatinoase. Așa sunt, de exemplu, ctenoforii, fragezi ca jeleul semilichid, dintre care centura lui Venus (Cestus veneris) este deosebit de remarcabilă, atingând, în ciuda fragilității țesuturilor sale, peste un metru lungime. Acestea sunt meduze, în special meduza albastră arctică, care atinge doi metri în diametru. Când sunt scoase din apă, astfel de forme sunt turtite și mor.

Reducerea formațiunilor scheletice în rizomii planctonici se exprimă prin faptul că au cochilii subțiri și au pori mai mari decât cochiliile rizomilor care trăiesc pe fund.

La moluștele care duc un stil de viață planctonic, întâlnim toate etapele de reducere a cochiliei: 1) corpul moluștei poate fi complet ascuns în cochilie; 2) cochilia acoperă doar gonada; 3) coaja dispare complet.

La pteropode, coaja este subțire și transparentă sau, în cea mai mare parte, complet absentă.

Acumularea de substanțe cu greutate specifică mai mică (grăsimi, uleiuri) se observă la diatomee, nocturne, mulți radiolari și copepode. Toate incluziunile grase reprezinta rezerve de nutrienti si in acelasi timp reduc greutatea reziduala. Aceleași funcții sunt îndeplinite de picăturile de grăsime din ouăle pelagice și ouăle de pește. În cochiliile crustaceelor ​​planctonice, în comparație cu formele care locuiesc pe fund, cantitatea de calciu din cenușă scade și, în același timp, cantitatea de grăsime crește: la crabul de iarbă (Carcinus) care se târăște de-a lungul fundului, calciul din cenușă. este de 41%, grăsime 2%. Unul dintre marile copepode planctonice, Anomalocera, are 6% calciu și 5% grăsime.

Acumularea de gaz este și mai eficientă în reducerea greutății reziduale. Astfel, algele albastre-verzi au vacuole speciale de gaz. Algele multicelulare Sargassum, care plutesc în Oceanul Atlantic, au bule de gaz care le susțin în apă. Dar sunt deosebit de renumite dispozitivele hidrostatice umplute cu gaz ale sifonoforelor, rândunicii, plantelor acvatice cu flori de bladderwort etc.

Impregnarea țesuturilor cu apă și formarea de jeleuri se găsesc la diferite alge unicelulare și coloniale, meduze, ctenofore, pteropode și moluște de chilie. S-a stabilit că în Marea Baltică, unde apa este mai proaspătă și, prin urmare, condițiile de flotabilitate sunt mai proaste, corpul meduzei Aurelia conține 97,9% apă, iar în Marea Adriatică, unde salinitatea este de peste 35% și condițiile de flotabilitate sunt mai bine, contine doar 95,3%. Este posibil ca acest lucru să se datoreze în special condițiilor de flotabilitate din aceste mări.

Formele și dimensiunile de rezistență ale scandurilor. Se știe că rezistența exercitată de mediu față de un corp în mișcare este asociată cu frecarea internă a particulelor de apă deplasate și proporțional cu suprafața deplasată. Astfel, rata de imersare va fi invers proporțională cu suprafața specifică, adică raportul dintre suprafața corpului și volumul acestuia. Pe măsură ce dimensiunea unui corp scade, suprafața lui scade proporțional cu pătratul, iar volumul său scade proporțional cu cubul de dimensiuni liniare. Pentru o minge, suprafața specifică este egală cu 4r 2 π: 4 / 3 /r 3 π = 3/r, adică o minge cu raza de 1 va avea o suprafață specifică de 3; în 2 - 1 1/2; 3 - 1; 4 - 3/4; 5 - 3/5; 6 - 1/2; 7 - 3/7; 8 - 3/8 etc.

Astfel, dimensiunea redusă a organismului îi conferă un avantaj față de cele mari în ceea ce privește flotabilitatea. Acest lucru face clar de ce formele mici predomină în plancton. Pentru alge, de exemplu, dimensiunea lor redusă oferă un avantaj pentru o mai mare adsorbție a sărurilor nutritive, care se găsesc în cantități foarte mici în mări.

Plankters sunt clasificate după mărime.

Ultraplanctonul este organisme cu dimensiuni de până la câțiva microni.

Nannoplancton. Dimensiuni - mai puțin de 50 de microni. Organismele de această dimensiune trec prin cel mai gros gaz de moară cu o dimensiune a ochiurilor de 65-50 microni. Prin urmare, pentru a număra nannoplanctonul, se folosește centrifugarea sau sedimentarea în vase înalte (centrifuga, sau planctonul sedimentar, conține bacterii din flagelați nedecojiți și de siliciu, cocolitofori).

Microplanctonul este deja prins în cantitatea mare de gaze de la fabrică. Acestea includ peridine blindate, diatomee, protozoare, crustacee mici etc. Dimensiunile organismelor microplanctonice variază de la 50 la 1000 de microni.

Mezoplanctonul este cea mai mare parte a planctonului animal: copepode, cladocerene etc. Dimensiuni - de la 1 la 15 mm.

Macroplanctonul se măsoară în centimetri. Acestea includ meduze, sifonofore, salpe, pirozomi, kelnopode, pterigopode etc.

Megaloplanctonul include foarte puține forme mari de aproximativ un metru, printre care deja amintita centură Venus, meduza albastră arctică și alți giganți excepționali. Rețineți că atât macroplanctonul, cât și megaloplanctonul constau exclusiv din forme cu un corp gelatinos foarte dezvoltat înmuiat în apă, ceea ce compensează în mod evident dimensiunea lor mare, ceea ce este dezavantajos din punct de vedere al flotabilității.

Cu toate acestea, pentru a depăși rezistența mediului, nu numai dimensiunea relativă a suprafeței corpului scufundat, ci și forma acestuia este importantă. După cum se știe, dintre toate corpurile geometrice de același volum, sfera are cea mai mică suprafață. În ciuda acestui fapt, formele sferice sunt destul de răspândite în rândul organismelor planctonice (unele alge verzi, o serie de flagelate, inclusiv binecunoscutele Noctiluca noctule, Thalassicola radiolaria, unii ctenofori etc.).

Trebuie să ne gândim că, în acest caz, dispozitive precum reducerea greutății specifice, înmuierea corpului cu apă și altele asemenea compensează astfel dezavantajul formei sferice încât elimină complet efectul gravitației. Pentru un astfel de organism, coloana de apă este omogenă. Niciun alt mediu și niciun alt habitat, cu excepția coloanei de apă, nu prezintă o asemenea uniformitate în toate direcțiile și, prin urmare, organismele sferice nu se găsesc nicăieri în afară de coloana de apă. Este posibil ca în condiții care exclud gravitația, forma sferică, cu suprafața sa minimă, să ofere unele avantaje.

Pentru a crește flotabilitatea, de o importanță deosebită este creșterea așa-numitei suprafețe frontale, adică a suprafeței care, în mișcare, deplasează particulele mediului (în în acest caz, la scufundări).

Având în vedere greutatea neglijabilă a plancterelor, simpla alungire a corpului într-o direcție perpendiculară pe direcția gravitației oferă deja organismului un avantaj în ceea ce privește flotabilitatea. Această formă este benefică în special pentru acele organisme care au o anumită mobilitate. Prin urmare, formele alungite, în formă de tijă, sub formă de fir sau sub formă de panglică, atât ale organismelor solitare, cât și ale coloniale, se găsesc foarte des în plancton. Exemplele includ o serie de alge verzi, numeroase diatomee, unele radiolari, săgeți de mare (Sagitta), larva crustaceului decapod Porțelan și alte plăci mobile. Este clar că suprafața de frecare este crescută și mai mult de numeroși spini și proiecții direcționate în direcții diferite, pe care le găsim și la numeroși reprezentanți ai unei largi varietati de grupuri sistematice, de exemplu, în diatomeele chaetoseros, peridineum-ceratium, rizomi globigerina, numeroşi radiolari, larve arici de mareși stele de șarpe (Pluteus) și, mai ales, în diverse crustacee, decorate cu peri de pene.

De aceeași importanță este aplatizarea corpului într-un plan perpendicular pe direcția gravitației, care în cursul evoluției a dus la dezvoltarea formelor în formă de turtă sau în formă de disc. Cel mai cunoscut exemplu de astfel de forme este meduza Aurelia, răspândită în mările noastre, dar această formă se găsește și printre plancterele altor grupe sistematice. Acestea includ Costinodiscus, Leptodiscus, o serie de radiolari și în special Phyllosoma foliaceae, larva homarului, un rac comercial din Europa de Vest.

În sfârșit, îmbunătățirea ulterioară în această direcție duce la invaginarea suprafeței inferioare și la dezvoltarea unei forme medusoide, asemănătoare unei parașute, atât de perfectă încât este folosită în aeronautică pentru a încetini căderea corpurilor în aer. Ca exemple de forme medusoide, pe lângă diverse meduze, pot fi numiți reprezentanți individuali ai altor grupuri, cum ar fi flagelate verzi - medusochloris, cefalopode - cirrothauma și holothurians - pelagoturia.

Foarte des, corpul posedă simultan mai multe dispozitive care reduc rata de scufundare. Astfel, la meduze, pe lângă forma în formă de parașută, există o dezvoltare puternică a plăcii intermediare gelatinoase; la unii radiolari, alaturi de forma spinoasa, intalnim incluziuni grase; in rizomii planctonici globigerine avem o crestere a porilor si a numeroase spinari care reduce greutatea reziduala.

Toate aceste adaptări diverse la stilul de viață planctonic s-au dezvoltat în cursul evoluției într-o mare varietate de organisme, complet indiferent de relația lor evolutivă. Protoplasma în sine, chiar dacă nu țineți cont de formațiunile scheletice minerale, este mai grea decât apa. Această împrejurare ne dă dreptul să credem că modul principal de viață era bentonic, și nu planctic. Cu alte cuvinte, viața a fost inițial concentrată pe fund și abia mai târziu organismele s-au răspândit în coloana de apă.