FYTOPLANKTON: KENMERKEN, VOEDING, VOORTPLANTING - BIOLOGIE - 2026

Het fytoplankton is een groep pelagische autotrofe organismen die in aquatische omgevingen leven en niet in staat zijn om de werking van de stroming tegen te gaan. Deze micro-organismen leven in bijna alle watermassa's op aarde.

De meeste zijn eencellig en kunnen stromingen niet overwinnen, dus worden ze erdoor meegesleept. Ze worden ook wel primaire producenten genoemd, omdat ze de basis vormen van de trofische netwerken van aquatische omgevingen. Ze zijn overal in de waterkolom te vinden.

Diversiteit in fytoplankton. Genomen en bewerkt door: Prof. Gordon T. Taylor, Stony Brook University, via Wikimedia Commons.

Hun bevolkingsdichtheid fluctueert in de tijd en kan zeer dichte tijdelijke aggregaten vormen die bekend staan ​​als bloei, troebel of bloei. Deze bloemen zijn in staat om de fysische en chemische omstandigheden van het waterlichaam waar ze voorkomen te veranderen.

Taxonomie

De term fytoplankton heeft geen taxonomische geldigheid. Het wordt gebruikt om verschillende groepen organismen te groeperen die deel uitmaken van plankton, voornamelijk microalgen.

Tot de belangrijkste taxonomische groepen fytoplankton behoren diatomeeën (Cromista Kingdom, Bacillariophyceae-klasse) die meer dan 200 geslachten en meer dan 20 duizend levende soorten bevatten.

Dinoflagellaten (Cromista Kingdom, infraphyllum Dinoflagellata), met meer dan 2400 beschreven soorten, worden ook tot de belangrijkste groepen gerekend. Andere vertegenwoordigers van fytoplankton zijn coccolithoforen en sommige cyanobacteriën (Kingdom Bacteria, Division Cyanobacteria).

Algemene karakteristieken

Het zijn voornamelijk organismen van het Chroma-koninkrijk, dat wil zeggen, het zijn eukaryoten, ze presenteren in de meeste gevallen chloroplasten met chlorofyl a en c. Ze zijn eencellig. Omdat het microscopisch kleine organismen zijn, is hun zwemmen beperkt en kunnen ze de stroming niet overwinnen.

Ze hebben zonne-energie nodig voor fotosynthese. Hun afhankelijkheid van zonlicht beperkt hen tot leven in de fotische zone (een gebied waar zonlicht de aquatische omgeving bereikt).

De belangrijkste vertegenwoordigers van fytoplankton zijn diatomeeën, dinoflagellaten en coccolithoforen, onder hun algemene kenmerken:

Diatomeeën

Diatomeeën diversiteit. Genomen en bewerkt vanuit: Wipeter, van Wikimedia Commons.

Eencellige organismen, soms koloniaal. Ze presenteren een afgeknotte kegel, een vrij harde en versierde celwand, die voornamelijk uit silica bestaat.

Deze frustule is samengesteld uit twee afzonderlijke kleppen (epitheca en hypotheek) van verschillende afmetingen die er samen uitzien als een doos met deksel, of een petrischaal. Ze hebben meestal geen flagellen. Ze bewonen bijna alle wateren en zelfs vochtige omgevingen.

Dinoflagellaten

Het zijn eencellige organismen die al dan niet kolonies vormen. De meeste zijn fotosynthetische en aanwezige chlorofylen a en c, sommige zijn mixotrofen (die voedsel kunnen verkrijgen via fotosynthese of van een ander organisme) en andere heterotrofen.

De meeste zijn op zee, maar sommige leven in zoet water. De meeste leven vrij, maar sommige soorten zijn endosymbionten van dieren, zoals koralen. Ze presenteren twee ongelijke flagellen, die dankzij hun opstelling het lichaam oscillerende bewegingen geven.

Coccolithoforen

Het zijn eencellige microalgen die bedekt zijn met calciumcarbonaatstructuren in de vorm van schubben of platen. Het zijn puur mariene organismen en vertonen geen flagellen.

Andere componenten van fytoplankton

Cyanobacteriën

Het zijn prokaryote organismen die in staat zijn tot fotosynthese, waarvoor ze alleen chlorofyl a presenteren. Ze zijn gramnegatief en in staat stikstof te binden en om te zetten in ammoniak.

Ze leven voornamelijk in meren en lagunes, ze komen ook veel voor in de oceanen en in vochtige omgevingen.

Tekening van een cyanobacterie. Genomen en bewerkt vanuit Database Center for Life Science (DBCLS).

Voeding

De voeding van fytoplankton is behoorlijk gevarieerd. Fotosynthese is echter de gemeenschappelijke factor tussen alle groepen waaruit fytoplankton bestaat. Enkele voedingssoorten van deze micro-organismen worden hieronder vermeld.

Autotrofie

Type dieet dat sommige organismen presenteren, die in staat zijn om hun eigen voedsel te genereren. In het geval van fytoplankton gebruikt het zonlicht om anorganische verbindingen om te zetten in bruikbare organische stof. Dit proces wordt door bijna alle organismen in fytoplankton gebruikt.

Een ander autotroof proces is dat van cyanobacteriën, die stikstof kunnen binden en omzetten in ammoniak.

Heterotrofie

Eetstijl waarbij organismen afhankelijk zijn van organisch materiaal dat al is gemaakt om hun voedsel te verkrijgen. Voorbeelden van heterotrofie in het algemeen zijn predatie, parasitisme en herbivore voeding.

In fytoplankton hebben sommige organismen dit soort voeding. Dinoflagellaten hebben bijvoorbeeld vertegenwoordigers die jagen op andere dinoflagellaten, diatomeeën en andere micro-organismen.

Mixitrofie

Facultatieve toestand van sommige organismen die hun voedsel op autotrofe of heterotrofe manier kunnen verkrijgen. In fytoplankton combineren sommige soorten dinoflagellaten fotoautotrofie (fotosynthese) met heterotrofie.

Sommige onderzoekers beperken heterotrofie tot fagocytose van andere organismen. Anderen omvatten ook parasitisme door sommige soorten dinoflagellaten, waarvan wordt aangenomen dat ze ook fotosynthetiseren.

Reproductie

Fytoplanktonorganismen vertonen een grote verscheidenheid aan voortplantingsvormen, die variëren naargelang de grote diversiteit aan soorten en groepen van deze groep. In grote lijnen presenteert de groep echter de twee soorten reproductie; de aseksuele en de seksuele:

- Aseksueel

Een type reproductie waarbij de nakomelingen alleen de genen van een enkele ouder erven. Bij dit type reproductie zijn gameten niet betrokken. Er is geen chromosomale variatie en komt vaak voor bij eencellige organismen zoals fytoplankton. Sommige soorten ongeslachtelijke voortplanting in fytoplankton zijn:

Binaire of meervoudige splitsing

Kenmerkend voor archaea en bacteriën, dit type reproductie bestaat uit de vermenigvuldiging van DNA door de progenitorcel, gevolgd door een proces genaamd cytokinese, wat niets meer is dan de deling van het cytoplasma.

Door deze deling ontstaan ​​twee (binaire splitsing) of meer (meervoudige splijting) dochtercellen. Blauwgroene algen (cyanobacteriën), dinoflagellaten en diatomeeën planten zich voort via dit soort mechanismen.

Knopvorming

Onder fytoplanktonorganismen kunnen cyanobacteriën zich voortplanten door te ontluiken. In dit proces wordt een klein individu geproduceerd dat sterk lijkt op de volwassene.

Dit gebeurt door de productie van een knop of edelsteen die uit de volwassene ontspruit en erop groeit, zelfs door zich te voeden met de voedingsstoffen van de ouder. Wanneer het individu (het juweel) een bepaalde grootte heeft bereikt, maakt het zichzelf los van de ouder en wordt het onafhankelijk.

-Seksueel

Seksuele voortplanting bestaat uit het verkrijgen van een nakomeling uit het gecombineerde genetische materiaal van twee geslachtscellen of gameten. Deze gameten kunnen van dezelfde ouder komen, of van verschillende ouders.

Het proces omvat een meiotische celdeling, waarbij een diploïde cel een reductieve deling ondergaat, waardoor cellen ontstaan ​​met de helft van de genetische belasting van de progenitorcel (meestal vier cellen).

Verschillende soorten fytoplankton ondergaan in heel bijzondere gevallen seksuele voortplanting. Dinoflagellaten vertonen bijvoorbeeld onder bepaalde omgevingsdruk (waarbij de omstandigheden niet noodzakelijk ongunstig zijn) een soort seksuele voortplanting.

Bij deze reproductie wordt een zygote gevormd, dankzij de fusie van twee individuen die als gameten functioneren. Later zal de zygote een meiotische deling ondergaan en haploïde cellen doen ontstaan.

Een ander voorbeeld van seksuele voortplanting in fytoplankton is dat van diatomeeën. Hierin wordt na het proces van mitose (ongeslachtelijke voortplanting) een van de twee dochtercellen kleiner dan de voorlopercellen.

Naarmate het mitoseproces wordt herhaald, neemt de afname van de grootte van dochtercellen progressief toe, totdat een natuurlijk duurzaam minimum wordt bereikt. Zodra dit minimum is bereikt, begint een proces van seksuele voortplanting om de normale grootte van cellen in de populatie te herstellen.

Gephyrocapsa oceanica, Cocolithophore. Genomen en bewerkt vanuit: Foto door NEON ja, gekleurd door Richard Bartz, van Wikimedia Commons.

Belang

Het belangrijkste belang van fytoplankton is ecologisch. Zijn functie in ecosystemen is essentieel om het leven en trofische relaties in stand te houden.

De omzetting van lichtenergie, kooldioxide en anorganische voedingsstoffen in organische verbindingen en zuurstof, ondersteunt het leven enorm, niet alleen in het watermilieu, maar ook op de planeet.

Deze organismen vertegenwoordigen samen ongeveer 80% van de organische stof op aarde. Deze organische stof is het voedsel van een enorme verscheidenheid aan vissen en ongewervelde dieren.

Bovendien produceert fytoplankton meer dan de helft van de zuurstof op aarde. Bovendien vormen deze organismen een belangrijk onderdeel van de koolstofcyclus.

Industrieel belang

Veel soorten microalgen worden in de aquacultuur gebruikt om vroege stadia (larven) van vissen en garnalensoorten onder kweekomstandigheden te voeden.

Er is een potentieel gebruik van microalgen als biobrandstof. Ze worden ook gebruikt in de natuurgeneeskunde, in de cosmetologie, als biologische meststoffen en vele andere toepassingen.

Klinische betekenis

Er is een fenomeen dat fytoplankton kenmerkt en het is dat van fytoplanktonbloei. Deze treden op wanneer de beschikbaarheid van voedingsstoffen op een bepaalde plaats erg hoog is en door deze micro-organismen wordt gebruikt door versnelde celvermeerdering.

Deze gebeurtenissen kunnen optreden door opwelling van de kust (oceanografisch fenomeen waarbij het water van de bodem door de werking van de wind en stromingen het oppervlak bereiken), of door specifieke gebeurtenissen van toename van nutriënten.

Opwekkingsgebeurtenissen hebben grote voordelen voor de visserij op vissen en andere organismen, maar niet alle fytplantbloei is productief voor het milieu en zijn bewoners.

Sommige soorten fytoplankton, vooral dinoflagellaten, produceren gifstoffen en hun bloei, ook wel rode getijden genoemd, veroorzaken enorme sterfte onder vissen, weekdieren en schaaldieren, zelfs bij mensen als ze besmette organismen consumeren.

Een andere groep fytoplanktonorganismen die enorme sterfgevallen veroorzaken, zijn bacteriën die dood plankton afbreken wanneer hun populaties erg hoog zijn. Deze verbruiken de zuurstof uit de omgeving waardoor anoxische zones of dode zones ontstaan, zoals ze ook wel worden genoemd.

Referenties

1. 1. Wat zijn fytoplankton? POT. Opgehaald van earthobservatory.nasa.gov.
   2. W. Gregg (2003). Primaire productie en klimaat in de oceaan: wereldwijde decadale veranderingen. Geophysical Research Letters.
   3. Wat zijn fytoplankton? National Ocean Service (NOAA). Opgehaald van oceanservice.noaa.gov.
   4. Fytoplankton. Encyclopaedia Britannica. Opgehaald van britannica.com.
   5. Fytoplankton diatomeeën, dinoflagellaten, blauwgroene algen. Opgehaald van edc.uri.edu.
   6. Fytoplankton. Woods Hole Oceanographic Institution. Opgehaald van whoi.edu.
   7. Fytoplankton. Wikipedia. Opgehaald van es.wikipedia.org.
   8. WoRMS-redactieraad (2019). Wereldregister van mariene soorten. Opgehaald van marinespecies.org.
   9. Diatomee Wikipedia. Opgehaald van es.wikipedia.org.
   10. Cyanobacteriën EcuRed. Opgehaald van ecured.cu.
   11. Dinoflagellata. Wikipedia. Opgehaald van es.wikipedia.org.