Fütoplankton: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Schlise (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
Schlise (arutelu | kaastöö)
stiilivigade parandus vol.1
1. rida:
{{Koolitöö|14. novembril 2011|kool=TÜ loodus- ja tehnoloogiateaduskond}}
[[Pilt:Phytoplankton bloom in the Baltic Sea (July 3, 2001).jpg|thumb|right|Fütoplanktoni poolt põhjustatud [[veeõitseng]] [[Läänemeri|Läänemeres]], [[3. juuli]] [[2001]]]]
'''Fütoplankton''' ehk '''taimhõljum''' koosneb veesamba [[Eufootne vöönd|eufootilises kihis]]veesambas vabalt hõljuvatest enamasti [[Mikroorganismid|mikroskoopilistest organismidest]], kes elavad veekogude [[Eufootne vöönd|eufootilises kihis]]. Fütoplankterid on [[fotosüntees|fotosünteesivad]] organismid ja moodustavad enamuse veekogude [[Primaarproduktsioon|primaarprodukstioonist]], olles seega veekeskkonna [[toiduvõrgustik|toiduvõrgustike]] alglüliks. <ref>Masing,V. 1992. ''Ökoloogia leksikon''.63.</ref> Kuigi fütoplankton moodustab vähem kui 1% Maa fotosünteesivast [[biomass|biomassist]], toodavad nad enam kui 45% maakera aastasest netoprimaarproduktsioonist.<ref name="Falk">Falkowski, Paul.G. et al. 2004. ''The Evolution of Modern Eukaryotic Phytoplankton''. Science 305: 354-360.</ref>
 
Fütoplanktoni mõiste hõlmab kõiki [[Fotoautroof|fotoautotroofseid]] organismeehk süsinikdioksiidi päikeseenergia abil assimileerivaid mikroorganisme vee toiduvõrgustikes. Erinevalt maapinna autotroofsete organismide [[Biotsönoos|kooslustest]], mismilles koosnevadesinevad suuresenamasti enamusesvaid [[taimed|taimedest]], moodustab fütoplankton väga mitmekesise rühma:. fütoplanktoniFütoplanktoni alla loetakse nii [[Eukarüoodid|eukarüootsed]] ehk päristuumsed [[protistid]] kui ka mõned [[Prokarüoodid|eeltuumsed]] [[Bakterid|pärisbakterid]] ja [[Arhed|arhebakterid]].
 
Fütoplanktoni mõiste hõlmab kõiki [[Fotoautroof|fotoautotroofseid]] organisme vee toiduvõrgustikes. Erinevalt maapinna autotroofsete organismide [[Biotsönoos|kooslustest]], mis koosnevad suures enamuses [[taimed|taimedest]], moodustab fütoplankton väga mitmekesise rühma: fütoplanktoni alla loetakse nii [[Eukarüoodid|eukarüootsed]] [[protistid]] kui ka mõned [[Bakterid|pärisbakterid]] ja [[Arhed|arhebakterid]].
 
==Evolutsioon==
 
Hapnikku tootvaid (ehk oksügeenseid) fotoautotroofe esines maailmameres juba 2,7 miljardit aastat tagasi,. ilmseltVarased jubafotoautotroofid olid varemgiprokarüootsed. Eukarüootsete fütoplankterite fossiile leidub juba 1,6 kuni 1,8 miljardi aasta vanustes kivimites. [[Punavetiktaimed|Punavetikad]] tekkisid umbes 1,2 miljardit aastat tagasi ning [[Rohevetikad|rohevetikaidrohevetikate]] onarengu fossiilsetealgusajaks tunnustepeetakse alusel määratud juba [[Neoproterosoikum|neoproterosoikumiNeoproterosoikumi]] aegsetest(aegkonda kivimitest0,5 kuni 1 miljardit aastat tagasi).<ref name="Falk" />
 
Arvuliselt koosneb suurem osa fütoplanktonist [[Tsüanobakterid|tsüanobakteritest]], kes on ainus säilinud rühm prokarüootseid oksügeenseid fotoautotroofe. Selline fotosünteesi toimumisviis on tekkinud vaid korra evolutsiooni jooksul ning kandunud eukarüootsetele organismidele edasi fotosünteesivatefotosünteesivõimeliste prokarüootide [[EndosümbioosSümbiogenees|endosümbioosi]] kaudu ka eukarüootsetele rakkudele. Endosümbiootilistest fotosünteesivatest bakteritest kujunesid ajapikku välja eukarüootse raku organellid- [[plastiidid]].<ref name="Falk" />
 
[[File:Fossil-diatom.jpg|Fossil-diatom|pisi|right|ränivetika fossiil]]
Oksügeensete fotoautotroofide evolutsiooni alguses toimunud arengulise lõhe tõttu arenes välja kaks erinevate plastiididega fütoplankterite arenguliini. Rohevetikad ning nende eellased ja järglased (maismaataimed) kuuluvad rühma, mida ühendab [[klorofüll b]] kasutamine [[Kaaspigmendid|kaaspigmendina]]. Selle rühma liigid on üksteisega palju lähemalt seotud plastiidi fülogeneesi ja fotosünteetilise füsioloogia poolest, kui peremeesrakkude ühise evolutsioonilise arengu poolest. Teine rühm koosneb punavetikatest, ja mitmekesisest hulgastsamuti fütoplankteritest ning vetikatest, kelle plastiidid pärinevad evolutsiooniliselt punavetikatestpunavetikatelt. Selles rühmas on säilinud kõige enam tsüanobakteritele omaseid pigmente. <ref name="Falk" />
 
Kaheksast põhilisestPõhilistest fütoplanktoni taksonisthõimkondadest, mis tänapäevaltänapäeva ookeanisookeanides esinevad, sisaldavad kõik peale ühe taksoni punavetikate plastiidide taolisi plastiide. Samas domineerivad maapinna vetikakooslustes pea eranditult rohevetikatele omaste plastiididega organismid (lisaks vetikatele ka maismaataimed).<ref name="Falk" />
 
 
==Süstemaatika==
==Klassifikatsioon==
 
 
25. rida ⟶ 26. rida:
===Prokarüoodid===
 
'''[[Hõimkond]]''': [[Tsüanobakterid|''Cyanobacteria'']]- tsüanobakterid ehk sinivetikad. Tegu on üherakuliste või koloniaalsete bakteritega, millel puuduvad membraaniseoselised plastiidid. Esmaseks fotosünteesil osalevaks pigmendiks on klorofüll a, lisapigmentideks [[fükobiliinid]]. Assimilatsiooni produktiksproduktideks on [[glükogeen]] ja tsüanofütsiin. Tsüanobakterite hõimkonda kuulub neli seltsi, millest kolmel on planktilise eluviisiga esindajaid.
 
===Eukarüoodid===
 
'''Hõimkond''': ''Euglenozoa''
::'''[[Klass (bioloogia)|Klass]]''': ''Euglenoidea''- [[eugleniidid]]. Rohelise pigmentatsiooniga üherakulised biflagellaadid (st neil esineb kaks [[vibur|viburit]]). Plastiide leidub eugleniidi rakus arvukalt, janende ebakorrapäraseltpaiknemine ningon nadebakorrapärane. Plastiidid sisaldavad nii klorofülli a kui ka klorofülli b. Paljunemine toimub pikkusjagunemise kaudu. AssimileerivadNad assimileerivad paramüloonset tärklist ja õlisid.
 
'''Hõimkond''': ''Cryptophyta''- [[krüptofüüdid]]. PaljadKrüptofüüdid on paljad biflagellaadid, kellel on üks või kaks suurt plastiidi, mis sisaldavad klorofülli a ja klorofülli c2. Kaaspigmendid fükobiliinid ja teised pigmendid põhjustavad rakkude värvumist kas pruuniks, siniseks, sinakasroheliseks või punaseks. AssimileerivadAssimileeritavaks aineks on [[tärklis|tärklist]]. Tegu on nii mageveemagevees kui ka mereliikidegameres elavate fütoplankteritega.
 
'''Hõimkond''': [[Heterokondid|''Heterokontophyta'']]
 
::'''Klass''': ''Raphidiophyceae''- [[rafidiofüüdid]]. Nende alla kuulub magevee fütoplanktereid. NadTegu on biflagellaadidbiflagellaatidega, kelle rakusein on [[tselluloos|tselluloosne]]. Neil on kaks või enam plastiidi, milles sisaldub klorofüll a. Rakud on värvuselt kollakasrohelised, kuna domineerivaks kaaspigmendiks on diatoksantiin. Assimilatoorseks produktiks on lipiidid.
 
::'''Klass''': ''Chrysophyceae''- [[koldvetikad]]. Tegu on üherakuliste, koloniaalsete ja niitjate planktritega, kes omavad üht või kaht viburit. SisaldavadKoldvetikad pigmentsisaldavad pigmente klorofüll a, klorofüll c1 ja klorofüll c2. Koldvetikatele on omane kuldne värvus, mille tekitajaks [[ksantofüll|ksantofüllide]] hulka kuuluv fukoksantiin. Neil võivad esineda ränisoomused. Assimileerivad lipiide ja leukosiini.
 
::'''Klass''': ''Xanthophyceae''- [[eriviburvetikad]]. ÜherakulisedTegu on üherakuliste, koloniaalsedkoloniaalsete biflagellaadidbiflagellaatidega. RakusEriviburvetika rakus võib olla kaks või enam ketasjat plastiidi, mis sisaldavad klorofülli a. Rakud on enamasti kollakasrohelised lisapigment diatoksantiini tõttu. Assimileerivad rakkudes lipiide. Eriviburvetikate alla kuuluvatest seltsidest kahes leidub magevee fütoplanktoni esindajaid.
 
::'''Klass''': [[Heterokondid|''Eustigmatophyceae'']]- eustigmatofüüdid. KokkoidsedNad on kokkoidsed üherakulised organismid, kellel esineb kas üks või kaks viburit. NadRakud on kollakasrohelist värvi, violaksantiinikuna tõttu,sisaldavad fotosünteesiviolaksantiini. Fotosünteesi pigmendiks on klorofüll a. Assimileerimisproduktiksning onassimileerimisproduktiks lipiidlipiidid.
 
::'''Klass''': ''Bacillariophyceae''- [[ränivetikad]] ehk diatomeed. ÜherakulisedRänivetikad on kollakaspruunidüherakulised liikumisvõimetud fütoplankterid. Neil leidub mitmeid ketasjaid plastiide, milles sisalduvad klorofüllid a, c1 ja c2. Rakkudele annab värvi fukoksantiin, mille tõttu nad on kollakaspruunilt värvunud. Rakuseinad on [[pektiin|pektiini]] sisaldavad ning rakke katab ka '''ränipantser'''. Assimileerivad lipiide ja suhkruid. Diatomeede alla kuulub kaks suurt seltsi, mismille mõlemadliike esinevadesineb nii magevee kui ka meremerede fütoplanktonis.
 
'''Hõimkond''': ''Haptophyta''- [[haptofüüdid]]. KollasedHaptofüüdid võion kollakaspruunidkahe viburiga ainuraksed vetikad, kahekes viburigaon ainuraksedvärvuselt kollased või kollakaspruunid. Neil esineb vaid haptofüütidele omane organell- '''haptoneema''', mis paikneb viburite vahel ja täidab väga erinevaid funktsioone, (näiteks on kinnitusvahendiskkinnitusvahendiks või saagi haaramise vahendiks). Pigmentidest esinevad klorofüll a, klorofüll c1 ja klorofüll c2. RakuseinadelRakuseintel esinevad soomudessoomused, mis on enam või vähemkohati lubjastunud.
 
'''Hõimkond''': ''Dinoflagellata''- [[dinoflagellaadid]]. ÜherakulisedNad on üherakulised, mõnikord koloniaalsed vetikad, millelkellel onesineb kaks viburit. EsinevadFotosünteesi pigmentidest leiduvad dinoflagellaatide rakkudes klorofüllid a, c1 ja c2. AssimileerivadAssimileerimisproduktideks on õli ja tärklisttärklis. Selle hõimkonna esindajaid leidub nii magevee kui ka mere fütoplanktoni kooslustes.
 
'''Hõimkond''': ''Chlorophyta''- [[rohevetiktaimed]]. Neile on omane roheline pigmentatsioon, nadNad on üherakulised, koloniaalsed, niitjad, tallusjad või sifonaalsed (olukord, kus rakkude vaheseinad on kadunud ning tsütoplasmad ühinenud, on moodustunud üks suur paljutuumne rakk) või tallusjad vetikad. NeisNende rakkudes on üks või enam kloroplasti, mis sisaldavad nii klorofülli a kui kolrofülliklorofülli b. Assimileerivad peamiselt tärklist, harveminiharvem lipiide.
 
::'''Klass''': [[Rohevetiktaimed|''Prasinophyceae'']]. Üherakulised, enamasti liikumisvõimelised rohevetikad, kellel on 1-16 lateraalseltkülgmiselt või apikaalselttipmiselt paiknevat viburit. Nende rakuseinad on kaetud väikeste soomustega ning nende plastiidid sisaldavad klorofüll a-d ja klorofüll b-d. Varuaineteks on mannoos ja tärklis.
 
'''Hõimkond''': ''Glaucophyta''- [[liitvetikad]]. Nende hulgas leidub magevee fütoplanktoni esindajaid.
60. rida ⟶ 61. rida:
[[File:Phytoplankton Lake Chuzenji.jpg|Phytoplankton Lake Chuzenji|pisi|left|Ränivetikate pantserite struktuure.]]
Kuigi fütoplanktoni puhul ei ole tegemist [[monofüleetiline rühm|monofüleetilise rühmaga]], on nende morfoloogias näha selgelt sarnaseid jooni, mis on kujunenud välja pikaaegsel sarnastes tingimustes elamisel [[konvergents (bioloogia)|konvergentsi]] tõttu. Näiteks peab fütoplankteritel olema fotosünteesiks vajalikud mehhanismid, et nad saaksid toota piisavalt biomassi hingamiskulude kompenseerimiseks ning oleks võimalik ka paljunemine. Samuti on vajalik tagada rakkude maksimaalselt suur välispind ruumala kohta, et lihtsustada veekogude küllaltki madala mineraalainete kontsentratsiooniga lahusest vajalike ainete omastamist. Suurt välispinda on võimalik tagada kas väga väikeste mõõtmetega või siis paari lineaarse mõõtme suurendamisega (näiteks niitja struktuuri moodustamisega). Sageli toimub lineaarse kasvu domineerimine korrelatsioonis raku ruumala suurenemisega. <ref name="Reyrey" />
[[File:Phytoplankton - the foundation of the oceanic food chain.jpg|pisi|right|FütoplanktonNäide onfotoplankterite morfoloogiliseltomapärasest mitmekesine rühmmorfoloogiast.]]
 
Fotosünteesiks vajalik valguse intensiivsus ja sobiliku lainepikkusega valguse esinemine kahanevad veekogudes sügavuse kasvamisel drastiliselt. Fütoplankteritel on tekkinud kohastumused, mis aitavad allavajumist vältida ja vee turbulentsust suspendeerumise võimaluste maksimaliseerimiseks ära kasutada. Sellisteks omadusteks on näiteks väike suurus ja madal tihedus (vee tihedusele lähedane), samuti on võimalik vajumist pidurdada hõõrdejõu suurendamisega. Seda saab teha näiteks rakuseinast väljaulatuvaid struktuure moodustades. <ref name="Reyrey" />