Планктон как экологическая группа организмов¶

Планктон — совокупность организмов, обитающих в толще воды морей, озёр, рек и других водоёмов и не способных активно противостоять переносу течениями. Термин происходит от греческого πλαγκτός — «блуждающий», «парящий». Планктон противопоставляется нектону (активно плавающим животным, таким как рыбы, киты, головоногие моллюски) и бентосу (организмам дна). Способность к самостоятельному движению у планктонных организмов ограничена, поэтому их распределение в значительной степени определяется динамикой водных масс, температурой, солёностью и наличием питательных веществ.

¶Общая характеристика

Планктон населяет практически все водоёмы Земли — от океанических поверхностных слоёв до глубоководных горизонтов, от солёных морей до пресных прудов и луж. Размеры планктонных организмов варьируют в огромном диапазоне: от вирусов и бактерий (доли микрометра) до крупных медуз с щупальцами длиной в несколько метров. Общей чертой остаётся пассивный перенос течениями, хотя многие виды совершают вертикальные миграции — поднимаются к поверхности ночью и опускаются глубже днём.

Планктон служит основой водных пищевых цепей: он производит органическое вещество (фитопланктон) и передаёт энергию вышестоящим трофическим уровням — от мелких ракообразных до рыб, морских птиц и китов. Через планктон проходит значительная часть глобального круговорота углерода, а фитопланктон обеспечивает существенную долю фотосинтетической продукции биосферы.

¶Классификация

Планктон классифицируют по нескольким основаниям.

¶По способу питания

• Фитопланктон — фотосинтезирующие организмы: диатомовые водоросли, динофлагелляты, кокколитофориды, цианобактерии. Обитает преимущественно в освещённых верхних слоях воды.
• Зоопланктон — гетеротрофные организмы: веслоногие и ветвистоусые ракообразные, коловратки, личинки беспозвоночных, простейшие, некоторые медузы.
• Бактериопланктон — бактерии и археи, разлагающие органику и участвующие в круговороте веществ.
• Микопланктон — грибы и грибоподобные организмы.
• Вириопланктон — вирусные частицы.

¶По размеру

¶По продолжительности жизненного цикла

Различают голопланктон — организмы, проводящие в толще воды весь жизненный цикл, и меропланктон — личинки донных и нектонных животных (например, личинки моллюсков, ракообразных, рыб), которые лишь часть жизни находятся в планктоне.

¶Роль в экосистемах

Фитопланктон — главный первичный продуцент водных экосистем. Посредством фотосинтеза он связывает углекислый газ и выделяет кислород. По оценкам, океанический фитопланктон даёт около половины всей первичной продукции планеты. Зоопланктон потребляет фитопланктон и сам служит пищей для рыб и других животных, образуя ключевое звено между продуцентами и высшими трофическими уровнями.

Планктонные сообщества чутко реагируют на изменения среды: температуру, освещённость, содержание биогенных элементов (азота, фосфора, кремния), кислотность. Массовое размножение отдельных видов — «цветение» воды — может приводить к дефициту кислорода, гибели рыбы и накоплению токсинов. Такие явления характерны для эвтрофных водоёмов и прибрежных зон.

¶Методы изучения

Планктон отбирают планктонными сетями (например, сетью Джеди), батометрами и насосными системами, фильтруя воду через мелкоячеистые сита. Для количественного учёта используют счётные камеры и микроскопию; современные методы включают проточную цитометрию, молекулярное секвенирование и спутниковое дистанционное зондирование для оценки концентрации хлорофилла в поверхностных водах. В России исследования планктона ведут океанографические и лимнологические институты, в том числе в системе Российской академии наук.

¶Значение для человека

Планктон имеет прикладное значение в нескольких сферах. Он лежит в основе продуктивности промысловых рыб: состояние кормовой базы планктона во многом определяет уловы. Планктонные организмы используются как индикаторы качества воды при экологическом мониторинге. Некоторые виды (например, артемия) применяются в аквакультуре как корм. Ископаемый планктон — диатомиты, радиоляриты, известковый нанопланктон — образует осадочные породы и служит источником палеоклиматических данных: по составу раковинок в донных отложениях реконструируют температуру и солёность древних океанов.

¶Планктон в пресных водах России

В озёрах, водохранилищах и реках России планктонные сообщества представлены ветвистоусыми и веслоногими ракообразными, коловратками, диатомовыми и зелёными водорослями, цианобактериями. На крупных водохранилищах Волги, Камы, Дона, Енисея наблюдаются сезонные изменения биомассы: весенний пик диатомовых, летний — цианобактерий, осенний — возврат к диатомовым. В северных озёрах (Ладожское, Онежское, Байкал) состав планктона отличается высокой долей холодноводных видов, а Байкал известен эндемичными планктонными ракообразными и эпишурами, играющими важную роль в самоочищении вод.

¶Интересные факты

• Океанический фитопланктон производит значительную часть кислорода атмосферы, что делает его одним из ключевых элементов климатической системы.
• Медузы и сифонофоры относятся к мегапланктону, несмотря на крупные размеры, поскольку не противостоят течениям.
• Вертикальные миграции зоопланктона — одни из самых массовых суточных перемещений живых организмов на Земле.
• Раковины диатомовых водорослей состоят из кремнезёма и сохраняются в отложениях миллионы лет.

Источники: учебные и научные публикации по гидробиологии и океанологии, материалы лимнологических исследований, энциклопедические издания по биологии.