Фитопланктонът и Водата в която плуваме

08 ян. Фитопланктонът и Водата в която плуваме

Планктонът! Название, което в превод буквално означава “блуждаещ” или “странстващ”, олицетворява съвкупността от микроорганизми във всеки един водоем. Най-общо планктона се състои от т. нар. фито- и зоопланктон. Фитопланктона представлява сувкупността от всички микроводорасли във водата, ето защо двете понятия се отъждествяват.

fitoplankton-1Известно е, че историческото съществуване на микроводораслите предхожда с милиарди години най-ранните форми на сухоземни растения. Днес, тези организми са разпространени повсеместно. Срещат се във всички екосистеми простиращи се от солените водоеми и сладководни басейни, през пресъхващи блата в пустините, до вечно обвитите в лед земи на Антарктика. Много от тях обитават дори почвите.

Това са същества, които незабелязано срещаме всеки ден и в града. Техните спори са толкова леки, че се носят из въздуха. Понякога колонии от микроводорасли се наблюдават и по стените на жилищни сгради, особено около влажни участъци. Естествено, попаднали в благоприятни условия те започват да се виждат и с невъоръжено око (в локвите например – като зеленикави петна) поради засиления растеж.

Phytoplankton-1

И в най-скучните на пръв поглед води сме заобградени от голям брой разнообразни представители на фитопланктона. Взимаме проба от който и да е водоем, поставяме я под микроскоп с увеличение 1500 – 2000 пъти и пред нас се разкрива незабележимият до тогава с просто око свят на фотосинтезиращите микроорганизми.

Свят на живи същества с най-разнообразна форма и големина набавящи си енергия чрез светлината достигнала до сложно устроени пигмент-белтъчни структури намиращи се в клетки с размери приблизително 1/1000 от дебелината на човешки косъм. Интересен факт е, че разнообразието в пигментите при различните микроводораслови видове допринася за пространственото им разпределение в дълбочина.

Phytoplankton-2

Тъй като светлината намаля своята интензивност и променя спектъра си в дълбочина, микроводораслите от по-дълбоките води притежават пигментни системи способни да поглъщат тази част на видимия спектър, съответсваща на светлината, която достига по-долу. Това е и причината някои микроводорасли да понасят сравнително висока светлинна интензивност, а други да фотосинтезират макар и слабо при лунна светлина.

Способността на микроводораслите да живеят и да се размножават за сметка на светлинната енергия (пряка или отразена) и оползотворяването на СО2 им отрежда първичното стъпало в хранителните вериги на всеки водоем. Разбира се, за техния растеж са необходими и хранителни вещества, намиращи се под формата на разтворени соли. Това са началните производители на биомаса, която служи за храна на по-висшите организми по веригата: фито/зоопланктон, риби.

Не малка част от представителите на фитопланктона притежават способността да преживяват крайно неблагоприятни условия. Нещо повече, някои дори изискват такива условия, за да се развиват. Различи видове микроводорасли живеят във води с температури между 0 и 80 °С, във води с до 250 g/l сол (например Dunaliella, която е може би единственият фотосинтезиращ организъм в Мъртво море), както и във води с толкова висока киселинност, че всяка друга твар не би дръзнала да се засели дори.

Представители на фитопланктона са откривани в баластни води на кораби, в дълбоки пещери, както и в охлаждащи води на атомни електроцентрали. Завидната устойчивост на тези организми към неблагоприятни условия на средата се дължи на техните физиологични и биохимични особености, сравнително малкия размер на клетките и бързия размножителен процес – делене на клетката.

Знаете ли, че първите организми, който се възстановяват след ядрена зима са т. нар. синьо-зелени микроводорасли? Това са отделен тип микроводорасли със сравнително по-проста организация на клетките (прокариотни организми). Названието им идва от цвета на техните колонии, дължащ се на белтъчно-пигментни образувания наречени фикобилипротеини, служещи като помощни структури при улавяне на светлината.

В борбата наречена междувидова конкуренция, много синьо-зелени микроводорасли отделят в средата токсини, които подтискат или забавят растежа на обкръжаващите ги конкурентни организми. Веднъж отделените в средата вещества могат да доведат до редица кожни и дихателни възпаления при човек, а понякога и до смърт.

Историята помни редица случаи на отравяне на хора от синьо-зелени водорасли в открити водоеми, особено по време на т. нар. микроводораслов цъфтеж – явление наблюдавано предимно, когато концентрацията на основните хранителни вещества във водата значително нарастване (често е свързано с човешка намеса). При така създалите се благоприятни за много микроводораслови видове условия, фитопланктонът се разраства неконтролируемо, при което се наблюдава изпълване на водните обеми с водораслова биомаса, а гмуркането в такива води би било равносилно на мазохистично самобичуване.

Phytoplankton-3 Phytoplankton-4

Като цяло, фитопланктонът е неизменна част от биологичното разнообразие на всяко едно водно съобщество. Съставящите го микроводорасли са в основата между разтворените във водата минерални соли и органичната материя. Определянето на техните физиологични и биохимични особености до голяма степен допринася за изучаването на редица процеси, протичащи в клетките на всички фотосинтезиращи организми. Нещо повече, нови микроводраслови видове продължават да бъдат откривани, а изследванията разкриват непроучени досега факти за микроводораслите. С развитието на технологиите се усъваршенстват и методите за анализ, които все по-точно описват тези организми и доказват достойно заетото от тях място сред всички съобщества.

Предвид сравнително бързия растеж и относително високото съдържание на ценни за хранителната и фармацефтичната промишлености вещества (високо белтъчно съдържание, фикобилипротеини, омега-3 мастни киселини, каротеноиди), тези фотосинтезиращи микроорганизми будят интерес вече близо 60 години. Тяхното “опитомяване” и поризводстено отглеждане стои в началото на редица научни разработки.

В последните години се наблюдава и засилен интерес към тях от страна на медицината. Към момента, годишното производство на суха водораслова биомаса възлиза на около 10 000 тона. Най-големи производители са САЩ, Китай и Индия. Въпреки това, производственото отглеждане на микроводорасли все още не е достигнало съществена икономическа значимост. Ето защо, научните изследвания продължават с търсене на оптимални условия за отглеждане на различни видове и създаване на подходящи съоръжения за това.

Интересен факт е, че в България също са произвеждани микроводорасли. В местността Рупите близо до Петрич, през 1967 година започва производство на зеленото водорасло Chlorella, което продължава до 2001 година. От 11 години насам, в Гърция се произвежда синьо-зеленото микроводорасло Spirulina, биомасата на което се използва като хранителна добавка с добре изявено антиоксидантно и имуностимулиращо действие върху човешкия организъм.

Phytoplankton-5

Микроскопските снимки бяха любезно предоставени от д-р Яромир Лукавси от Института по Ботаника към Чешката академия.

Текст: Иван Илиев

Снимки: д-р Яромир Лукавси

Списание DIVINGBG брой 11



Прочетена 11090 пъти
Няма коментари

Коментирай