Реферат на тему: Фітопланктон як початкова стадія в раціоні харчування гідробіонтів.

Виіолніл:

Студент I-го курсу ФГА

Лямічев Олександр

Херсон 2002р.
У фітопланктоні переважають дві групи водоростей - діатомові (Bacillariophyceae) і дінофлагелляти (Dinophyceae).

Діатомові водорості (кремнеземкі) бувають представлені або поодинокимиклітинами, або колоніями, які мають найрізноманітніші форми --ниткоподібні, цепочкообразние, стрічкоподібними, зірчасті і т. д.
Якщо класіфіціровать планктон за розмірами складових його організмів, тодрібні форми діатомей розміром від 5 до 50 мкм будуть ставитися донанопланктону, а більші - до мікропланктону, куди входять організмирозміром від 50 мкм до 1 мм. До мікропланктону відносяться майже всі видидіатомових водоростей. Клітини діатомей, трикутні, овальні,паличкоподібні або у формі розетки, мають внутрішню, пектинові, ізовнішню, кремнієву, оболонки. Кремнієва оболонка - панцир - просоченакремнезем. Вона складається з двох окремих частин-стулок, або теки,надягнутих одна на одну, як кришка на коробку. У залежності від ступеняокремненія стулки панцира володіють більш-менш складною структурою,що складається з крапок, штрихів, ребер, осередків. Панцир пронизаний безліччюмаленьких отворів, через які в клітку проникають гази і поживніречовини. У багатьох видів діатомей панцир забезпечений виростамі у вигляді голок,рогів, щетинок. З'єднуючись один з одним за допомогою цих виростів або жслизу, що виділяється через слизові пори, клітини часто утворюють колонії. Підмікроскопом в цитоплазмі діатомей вдається побачити пофарбовані органели --хромопласти. Часто вони розташовуються безпосередньо під оболонкою,оскільки це якраз вигідне положення для поглинання сонячних променів.
Коли інтенсивність освітлення занадто сильно зростає, хромопластивідходять від стінок оболонки і переміщаються ближче до центру клітини. Пофарбованийв жовтий, зелений або коричневий кольори, ці органели містять хлорофілу іксантофілл - основні пігменти, які беруть участь у фотосинтезі, а такождодатковий маскує коричневий пігмент діатомін. Діатомові іламі.покрита велика частина дна холодних морів. Вони залягають переважно наглибиною нах близько 4000 м і більше. Влітку в цих морях завдяки довгомуполярного дня і великій кількості мінеральних солей у воді бурхливо розвиваєтьсяфітопланктон, основну частину якого становлять діатомеї. Багатідіатомові мули зустрічаються також у районах підйому до поверхні холоднихглибинних вод - у місцях так званого апвелінгу, наприклад в
Каліфорнійському затоці або уздовж марокканського узбережжя Атлантичногоокеану. Діатомові мули складаються головним чином з стулок великих діатомей,дрібні ж панцирі зазвичай розчиняються і руйнуються, не досягши дна.
Друга велика група фітопланктону представлена дінофлагелляти
(Dinophyceae, Dinophyta). Сюди входять перідинієві водорості
(Peridiniates), або, як їх ще називають, панцирні жгутіконосци, якідуже широко і різноманітно представлені в морських і прісних водоймах. Ціводорості мають два джгутики,розташовані перпендикулярно один до іншого. Деякі жгутіконосци,наприклад ночесветка (Nocti lucamiliaris), «голі», тобто позбавлені панцира.
Зовні вони захищені тільки тонкою плівкою аморфної - так званимперіпластом. Інші види покриті більш-менш щільною оболонкою або навітьсправжнім панциром, що складається з окремих багатокутних. щитків, спаянихміж собою. Як і у діатомей, в цитоплазмі перідіней безпосередньо підоболонкою розташовуються жовто-зелені пластинчасті хромопласти, що містять,крім хлорофілу і ксантофілл, перідінін, діноксантін і каротиноїди. Їхвелике ядро, незвичайне за своїми розмірами та структурою, одержало назву
«Дінокаріон». На периферії клітини розташовується кінетіда - органоид, вякому знаходиться підставу джгутика.
Дінофлагелляти бувають як аутотрофнимі, так і гетеротрофних. В останньомувипадку вони, як і тварини, живляться іншими організмами. Більш того, у нихвідзначена здатність вдаватися, залежно від обставин, то доодного, то до іншого способу харчування, за що їх називають міксотрофамі.
Дінофлагелляти у порівнянні з діатомових водоростями набагато меншевимогливі до вмісту в навколишньому середовищі таких мінеральних речовин,як нітрати та фосфати, томупік їх розвитку настає після піку розвитку діатомей. Іноді цей пікспостерігається навіть у тих випадках, коли концентрація мінеральних речовинрізко знижена. Дійсно, як ми тільки що говорили, ці жгутіконосцивикористовують як мінеральні солі, так і частки органічної їжі.
Відомо, що вони харчуються війковими інфузорії (Ciliata) та іншимижгутіконосцамі. Перідінеі зустрічаються в масовому кількість в основному втеплих морях, де вони служать відміннимикормом для таких промислових риб, як анчоуси і сардини. Однак серед нихє і види (про них буде сказано далі), що виробляють токсини, яківикликають масову загибель молюсків, ракоподібних і риб особливо під частак званих червоних припливів.
Деякі дінофлагелляти здатні люмінесціровать, тобто випускати холоднийсвітло. Люмннесціруют представники пологів Noctiluca і гоніаулакса
(Goniaulax). Зазвичай свічення викликається будь-яким механічнимвпливом на ці організми. Наприклад, для появи світіння достатньонавіть мізерно слабкого коливання води від руху веслоногих рачка. Такийже результат дають електричні подразнення - свічення спостерігається вжечерез соті частки секунди. Якщо ночесветка піддається триваломувпливу подразника - наприклад, при русі води під час припливу, --то окремі спалахи світла зливаються в суцільне ціле, і слабке світіннятриває ще якийсь час навіть після закінчення збудження. Ночесветківипускають блакитний світ з максимальною довжиною хвилі 470 нм. Мабуть,для їх свічення необхідні кисень і деякі солі, які зазвичаймістяться в морській воді. Гоніаулакси випромінюють блакитно-зелене світло змаксимальною довжиною хвилі близько 478 нм. Світло випускають молекули люціферіна,що входять до складу цитоплазми, під дією ензиму люціферази. У 1957 р.
Гастінгс і Свиней (Gastings, Sweeney) приготували водний екстракт звеликої кількості клітин гоніаулакса. Цей екстракт світився вприсутності хлориду натрію (NaCl) і кисню при рН = 6 і температурі 24С.
Крім діатомей і дінофлагеллят, в фітопланктоні чимало представниківінших груп водоростей. Такі кокколітофорид (Haptophyceae) дуже дрібніжгутіконосци. Вони чудові своїм зовнішнім скелетом, який складається збезлічі вапняних пластин, що мають різноманітну будову, а також тим,що під час розмноження вони здатні утворювати вапняні цисти. Засвоїми розмірами кокколітофорид відносяться до нанопланктону. Сферичні абоверетеноподібні за формою ці організми забезпечені оболонкою, оточенійшаром слизу. По поверхні цієї слизу або всередині неї розміщуютьсявапняні платівки (кокколити), від їх взаємного розташування залежить,готується або еластичний скелет водорості. Кокколити формуються вбезпосередній близькості від хромопластів, а їхню освіту в значніймірою залежить від фотосинтезу. Схожий процес відомий у коралів,вапняний кістяк яких виробляється завдяки фотосинтезу що живуть всимбіозі з ними водоростей зооксантелл. У кокколітофорид, як і у діатомей,на периферії зазвичай розташовуються два великих хромопласти зеленувато -жовтого кольору. Є у них і дваджгутики. Вони розташовані на одному з полюсів клітини між двома кокколитиабо в центрі невеликого отвори в оболонці - так званогоклеточногорта. Така в загальних рисах будову цих жгутіконосцев,складових істотну, якщо не основну частину нанопланктона. Уокремі сезони ці водорості так бурхливо розвиваються, що в 1 л морськоїводи може бути 30 млн. клітин.
Кокколітофорид в основному населяють тропічні води, в холодних морях вонизустрічаються набагато рідше. Ці водорості складають від 30 до 98%нанопланктона Середземного моря, причому особливо багато їх буває взимку івлітку. Іноді в спеціальній літературі це море називають «моремжгутіконосцев ».
Вапняні мули, що складаються в тому числі і з скелетів кокколітофорид, широкопоширені в Світовому океані. Найчастіше вони зустрічаються в Атлантичномуокеані, де ними вкрито більш 2/3 поверхні дна. Але кокколітофоридзаймають перше місце в вапняних мулах лише за чисельністю, за масою ж уцих мулах переважають раковінкі пелагічних форамініфер (представникизоопланктону, про які піде мова в наступному розділі). Що складаються з нихдонні відкладення містять більше 60% карбонату кальцію (СаСО,). Найпотужнішідонні відкладення вапняних скелетів форамініфер перебувають у місцяхокеанічних конвергенцій, тобто там, де теплі маси води зустрічаються зхолодними, що викликає масову загибель організмів.
До нанопланктону відносяться також кремнежгутікоие водорості
(Silicoftagettata, Chrysophyceae). Це одноклітинні морські автотрофніжгутіконосци, що мають лише один джгутик і володіють кремнієвим зовнішнімскелетом. Нечисленна в наші дні група кремнежгутікових водоростей утретічниі період відігравала важливу роль в житті морів. Ще і зараз вониє основною їжею личинок північних видів голкошкірих. Харчуються нимитакож весільного рачки і Покривники (Thaliacea), про які поідет мова вдме чолі.
У фітопланктоні зустрічаються разножгутіковие водороослі (Prasinophyceae),відрізняються від перерахованих вище своєю здатністю накопичувати запасніпоживні речовини ліпідної природи - у цих водоростей у клітинахвідкладається не крохмаль, що відноситься до вуглеводів, як це спостерігається убільшості рослин, а різні жири. Типовим представником цихпразенофітових водоростей (Prasinophyceae) може служити халосфера
(Halosphera viridis), що має форму кулі діаметром від 100 до 600 мкм. Їїможна зустріти в поверхневому планктоні всіх океанів. У антарктичномуфітопланктоні ці водорості стоять на другому місці після діатомеї. Появабіля берегів Неаполя води, імеющеій зеленуватий відтінок (місцеві рибалкиназиваю це явище «punti verbi» - «зелені точки»), викликається
«Цвітінням» саме цієї водорості.
І нарешті, по фітопланктоні багато і різноманітно представлені синьо-зеленихводорості (Сyanophyceae, або, як їх ще називають, Мухоphуceae), вони тежможуть викликати «цвветеніе» води і відповідну зміну її кольору.
Червоне море, наприклад, зобов'язана своєю назвою водорості осціллаторія
(Oscillatoria thbautiie), що має червонуватий відтінок. Газові вакуолі їїклітин в основному заломлюють і відображають червону частину спектру світловиххвиль. Ці ж самі водорості бувають причиною виникнення так званоїчервоної води - явища, яке спостерігається найчастіше в Індійському океані. У травні
1972 французький військовий корабель «Протет» в районі між Коломбо (Шрі-
Ланка) і Мальдівських перетнув пляма червонувато-коричневої води площею вкілька десятків квадратних миль. Причиною цвітіння був інший видосціллаторіі (Oscillatoria hildebrandti). Взявши пробу в поверхневому шарі,підрахували, що в 1 л морської води міститься близько півмільйона ниток цієїводорості.

Помірне розвиток водоростей сприятливо впливає на рибопродуктивністьводойм. Наприклад, для підвищення трофності рибоводних ставків у них вносятьдобрива сприяють розвитку водоростей, які служать кормом дляриб.

Риби, за винятком хижих, відносяться до вторинних консументами, такяк більшість їх живиться зоопланктоном і бентосом, тількирослиноїдні риби активно споживають водорості і вищі воднірослини.

Трофічний найбільш цінними визнані діатомові і зеленіпротококковие водорості. Так, калорійність 100 г діатомових водоростейскладає 525 кал, зелених - 472, а синьо-зелених - 441 кал.

Низьку кормову цінність синьо-зелених водоростей визначають такожнаявність щільних, погано перетравлюваних оболонок, накопичення в нихінгібіторів ферментів шлунково-кишкового тракту тварин і різноманітнихтоксичних сполук.

У рибоводних ставках за допомогою добрив інтенсифікують розвитокцінних у кормовому стосовно водоростей. Внесення вапна в більшостівипадків активізує ріст зелених водоростей, меншою мірою --евгленовие і діатомових. Синьо-зелених водоростей в цих умовах розвиваютьсяслабо і протягом короткого періоду. Кращі умови для їхжиттєдіяльності складаються в неудобренних ставках, у воді якихміститься значна кількість органічних речовин (фекалії риб,невикористану корм та ін.)

Збільшення щільності посадки коропа в рибоводних ставках підсилює зростанняфітопланктону. Так, за деякими даними, при зростанні щільності посадкиїх личинок від 80 до 120 тис. екз/га чисельність фітопланктону підвищилася в
2,8, а біомаса - у 1,9 рази. У нагульних ставках при збільшенні щільностіпосадки годовіков коропа від 2,4 до 7,6 тис. екз/га чисельність і біомасаводоростей зросли відповідно, З і 2,5 рази.

При спільному вирощуванні коропа і рослиноїдних риб (полікультура),навпаки, кількісні показники фітопланктону були в 1,1 - 12,6 разинижче, ніж при монокультурі коропа. По-різному ставляться водорості і довнесення у ставки вапна: найбільш чутливі до неї синьо-зелених ізелені протококковие, менше - вольвоксовие, зелені нитчасті і евгленовие,не чутливі - діатомові.

Наявні фактичні дані свідчать про те що характер впливуводоростей на риб залежить від концентрації водоростей в обсязі води ібіологічних особливостей виду риби. Як правило, концентрація водоростейв межах I - III ступеня «цвітіння» тільки не робить несприятливоговпливу на риб, але й підвищує рибопродуктивність водойми. Вищаконцентрація водоростей (IV, V ступінь «цвітіння») впливає як нагідробіонтів, так і на загальну санітарно-біологічну ситуацію у водоймі.
При IV, V ступеня «цвітіння» води, утворення плям і скупчень водоростейв затоках, на прибережних ділянках навітряних берегів, де їх вміст у
1 м3 води кілька десятків кілограмів (сире речовина), спостерігається якпряме, так і непрямий негативний вплив на життєдіяльність риб.
Пряме обумовлено її пригніченням за рахунок виділених водоростямирізноманітних хімічних сполук, а непряме з погіршенням якості водиі зміною її основних органолептичних (смак, запах) і хімічних
(концентрація кисню, вуглекислоти, рН, аміаку та ін.) У скупченняхводоростей навіть на світлі вміст кисню найчастіше дорівнює нулю, щопризводить до літніх заморам риби, особливо молоді.

Гинуть в основному сеголеткі окуневих риб (судак, окунь і йорж), найбільшчутливі до вмісту в воді розчиненого кисню. Мальки короповихриб (лящ, сазан, язь, синец, густера, плотва тощо) влітку, в період нагулу,тримаються переважно в зоні заростей занурених рослин, десиньо-зелених водорос-зазвичай мало або немає зовсім.

Літні локальні замори молоді риб, викликані відмирають і розкладаютьсясиньо-зелених знижують чисельність сеголеток окуневих риб,

особливо на мілководдях нижніх ділянок водоймищ.
Встановлено токсичність синьо-зелених водоростей і що виділяються нимибіологічно активних сполук для коропа, судака, окуня, плітки, йоржа,густери, червонопірку, язя, ляща та ін У початковій стадії отруєння у рибспостерігається зміна їх поведінки посилюється рухова активність,частішає дихання, на останній стадії порушується координація руху,потім риба втрачає рухливість, лягає на дно, її дихання пригнічується,наступає смерть.

Література:

1. Л. А. Кульський, Л.А. Сіренко, З. М. Шкварко «Фітопланктон і вода», К. -

Наукова думка, 1986р.

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