Plankton

Allikas: Vikipeedia
Planktoni fotomontaaž
Meroplanktoni näide – jääkala vastne (liik Channichthyidae sugukonnast)

Plankton ehk hõljum (ainsuses plankter) on veekogus hõljuvate liikumisvõimetute või väga vähesel määral liikuvate organismide kogum. [1]

Kuna nende kulgemiselundid on nõrgalt arenenud ja liikumisvõime piiratud, siis hõljuvad nad vees passiivselt, liikudes ühest kohast teise lainetuse ja hoovuste mõjul.[2] Mõned liigid on võimelised ka iseseisvalt liikuma ja võivad ühe ööpäeva jooksul läbida vertikaalselt sadu meetreid (vertikaalne ränne), kuid nende horisontaalne liikumine on esmajoones määratud siiski hoovuste poolt.

Planktonil on väga tähtis roll mitmete suuremate veeorganismide nagu kalade ja vaalade toidulaual. Nende hõljuvate organismide hulka kuuluvad nii loomad, protistid, arhed, vetikad kui ka bakterid, kes asustavad ookeanide pelagiaali, meresid ning ka mageveekogusid. Seega eristatakse planktonit pigem nende ökoloogilise niši kui fülogeneetilise või taksonoomilise klassifikatsiooni järgi.

Kuigi paljud planktilised liigid on mikroskoopilised, esineb planktonis siiski väga erineva suurusega organisme, ka väga suuri nagu näiteks meduus.

Teadusharu, mis uurib planktonit, nimetatakse planktoloogiaks.

Mõiste "plankton" võttis kasutusele 1887. aastal saksa zooloog Victor Hensen.

Terminoloogia[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mõiste „plankton“ võeti kasutusele 19. sajandi lõpul saksa bioloogi Victor Henseni poolt ning tuleneb kreekakeelsest sõnast planktos, mis tähendab „ümberekslejat“.[2] [3] Asjaolu, et planktonisse kuuluvad organismid pole võimelised iseseisvalt liikuma, eristab neid selgelt nektonist, kes võivad ujuda vastuvoolu ja muuta oma asukohta (kalmaarid, kalad ja mereimetajad). Organisme, kes veedavad kogu oma elutsükli planktonina (nt enamus vetikaid, aerjalalised, meritünnikud ja mõned meduusid) nimetatakse holoplanktoniks. Need organismid, kes on planktilise eluviisiga vaid teatud perioodi oma elust (tavaliselt vastsejärk) nimetatakse meroplanktoniks. Pärast planktilist eluperioodi saavad neist kas nektoni või bentose organismid. Meroplanktilised on näiteks meritähe, merisiili, vähiliste ja enamiku kalade vastsestaadiumid. Planktoni hulk ja levik sõltub suurel määral ümbritsevast toiteainete kontsentratsioonist, vee füüsikalistest omadustest ja samuti ümbritseva planktoni hulgast. Teadusharu, mis tegeleb planktoni uurimisega nimetatakse planktoloogiaks.[4]

Planktoni liigitamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Liigitamine toitumise järgi[muuda | redigeeri lähteteksti]

Hyperia macrocephala

Plankton jaguneb üldiselt funktsionaalseteks gruppideks:

  • Fütoplankton (kreeka keeles phyton), fotosünteesivõimelised planktilised protistid ja bakterid, kes tavaliselt koosnevad ainuraksetest organismidest. Mõned taksonoomilised grupid sisaldavad nii fütoplanktoni liike kui ka mitte fotosünteesivõimelisi vorme, kes omandavad toiteaineid tarbides väikeseid planktoni rakke või veest pärinevat orgaanilist materjali. Kuigi mõnedel liikidel, nt viburloomadel, esineb ka liikumiselundeid, on enamik fütoplanktoni liikumisest siiski mõjutatud hoovuste, lainetuse ja teiste organismide poolt.
  • Zooplankton (kreeka keeles zoon), koosneb planktilistest mitte fotosünteesivõimelistest protistidest ja loomadest, alates üherakulistest vormidest kuni väiksemate selgrootuteni nagu kalade vastsed. Võivad olla vähese liikumisvõimega, kuid on peamiselt mõjutatud siiski välisjõudude poolt. Nad sõltuvad fütoplanktonist või äärmisel juhul loomadest, kes tarbivad fütoplanktonit.[5]
  • Bakterioplankton ehk pisikhõljum.

Mõnikord eristatakse veel ka ihtüoplanktonit, mis koosneb kalade pelaagilistest vastsetest.[1] Selline skeem jaotab planktoni tootjateks, tarbijateks ja lagundajateks. Kuid ka selline jaotus pole alati üksühene. Näiteks mõned protistid on küll fotosünteesivõimelised, kuid suudavad samuti ka teisi planktereid süüa ja nende kloroplaste enda organismis säilitada. Selliseid organisme kutsutakse miksotroofideks. [5]

Liigitamine suuruse järgi[muuda | redigeeri lähteteksti]

Erinevad planktilised organismid mikroskoobi all

Planktilisi organisme võib klassifitseerida ka nende suuruse järgi:[5]

SUURUSKLASS SUURUS ESINDAJAD
Megaloplankton >20 cm Meduus
Makroplankton 2–20 cm Tiibjalalised, tavaline hiilgevähk
Mesoplankton 0,2 mm–2 cm Aerjalalised, kambrilised
Mikroplankton 20–200 µm Ripsloomad
Nanoplankton 2–20 µm Diaatom, vaguviburvetikad
Pikoplankton 0,2–2 µm Väiksemad eukarüootsed protistid, bakterid
Femtoplankton <0,2 µm Mereviirused

Levik[muuda | redigeeri lähteteksti]

Planktoni levikukaart, tumedam roheline tähistab kõige planktonirikkamaid alasid

Plankton asustab nii ookeane, meresid, järvi kui ka tiike ning lompe. Tema hulk ning liigiline koosseis muutub horisontaalselt, vertikaalselt ja sesoonselt. Selline varieeruvus tuleneb peamiselt valguse hulgast ning kättesaadavusest. Teiseks oluliseks teguriks, mis planktoni levikut mõjutab, on toitainete kättesaadavus ja hulk. Kuigi troopilises ja subtroopilises kliimavöötmes paiknevates ookeanides on rohkelt valgust, on sealne primaarne produktsioon siiski üsna madal, kuna oluliste toitainete nagu nitraatide, fosfaatide ning silikaatide hulk on seal limiteeritud. See asjaolu põhjustab ka ookeani üldist tsirkulatsiooni ning vee kihistumist. Sellistes piirkondades tavaliselt ilmneb produktsioon sügavamal, kuid ka siin on määravaks teguriks siiski valgus. On paiku, mis on küll makrotoitainete poolest rikkad, kuid kus produktiivsus on siiski väike. Seda põhjustab rauadefitsiit. Kui rauda keskkonda suuremas koguses juurde lisandub, siis võib see viia mitmete fütoplanktoni liikide massilise juurdekasvuni ( „veeõitseng“).[6]

Peamiselt satub rauda ookeanisse läbi pinnakihi, kui sellele langeb tolm. Näiteks Atlandi ookeani idaosas esineb väga rohkelt fütoplanktonit just seetõttu, et tuuled kannavad Põhja-Aafrikas asuvast Sahara kõrbest rohkelt tolmu veepinnale. Kõige rohkem planktonit leidub vee pindmistes kihtides, kuid erinevaid planktilise eluviisiga liike esineb ka sügavamal. Sügavuses, kus primaarset produktsiooni enam ei esine, tarbivad zoo- ja bakterioplankton orgaanilist materjali, mis langeb ülevalt. Selline protsess on kõige intensiivsem just kevadise õitsengu ajal.

Kohastumused planktiliseks eluviisiks[muuda | redigeeri lähteteksti]

Osake jääb vees hõljuma ainult juhul, kui see on väiksema tihedusega kui merevesi; sellel on kuju, mis vähendab settimise kiirust; sellel on võime ujuda või juhul, kui vee liikumine hoiab osakest liikuvuses ning ei lase sellel põhja vajuda. Merevee liikumist tekitab peamiselt tuul, mis segab omavahel erinevaid veekihte ning seeläbi ei lase uppuda plankteritel, kes on veest suurema tihedusega. Kõik eelnevalt nimetatud neli mehhanismi ei lase planktonil uppuda või vajuda sügavusele, kus neil pole enam võimalik fotosünteesida või ellu jääda mõnel muul põhjusel. Mitmed planktilised organismid on siiski veest suurema tihedusega ning vajuks liikumatus vees kindlasti põhja. Esineb ka hõljumist soodustavaid organeid, näiteks mõnedel putkloomade liikidel on suur gaasiga täidetud kott, mis käitub kui ujuk ning mille küljes ripub ka ülejäänud koloonia. Mõned liigid suudavad vajadusel ka gaasist vabaneda ning seeläbi vajuda sügavamale, et üle elada näiteks suuremad tormid ja vältida pinnalainetust. On liike, kes suudavad oma tihedust muuta läbi keemilise koostise. Dinoflagellaadid talletavad ioone, mis nende tihedust vähendavad ning mõned sinirohelised bakterid omavad usutavasti vakuoolile sarnaseid struktuure, mis sisaldavad väikese tihedusega gaasilist lämmastikku. Paljud zooplanktoni liigid asendavad rasked magneesiumi, kaltsiumi ja sulfaatioonid kergemate ammooniumi, naatriumi ning kloriididega. Mitmetel planktilistel liikidel aitab põhja vajumist vältida vastav kehakuju. Selgeks näiteks on kellukese kujuline meduus. Mõnedel troopilistel zooplanktoni liikidel on välja kujunenud kombitsad, mis aitavad uppumist vältida, kuid on samaaegselt ka kaitseks kiskjate eest. Kõige tähtsam asjaolu, mis uppumist vältida aitab on ujumine ning see on kõige paremini välja arenenud zooplanktonil. [5]

Biogeokeemiline tähtsus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Angerja vastne

Peale selle, et plankton on toiduks mitmetele majanduslikult olulistele kalaliikidele, on planktonil tähtis roll ka biogeokeemilises tsüklis, k.a ookeani süsinikuringes.[7]

Peamiselt fütoplanktonist toitudes, tekitab zooplankton planktilisse toiduahelasse süsinikku juurde, kas hingamise käigus või peale surma biomassi või detriidina. Kuna orgaaniline materjal on tihedam kui merevesi, siis vajub see avaookeani ökosüsteemis põhja ning kannab ka süsiniku rannikuäärest kaugemale. Sellist protsessi nimetatakse bioloogiliseks pumbaks (inglise keeles biological pump) ning see on üheks põhjuseks, miks ookeanid on ka kõige suuremad süsinikuhoidlad Maal. On võimalik, et läbi inimtegevuse saaks ookeanide vastuvõtlikkust süsihappegaasile suurendada, viies läbi ookeanide rauaga „väetamise“, mis siis omakorda tõstaks planktoni produktsiooni. Suuremal skaalal selline meetod siiski eriti praktiline ei oleks, sest sellisel protsessil oleks ka mitmeid miinuseid nagu ookeanides tekkiv hapnikuvaegus ja metaan, mida põhjustab liigne remineraliseerumine ookeanisügavustes.[8][9]

Biomassi varieeruvus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Fütoplanktoni populatsioonide juurdekasv sõltub valguse ja toitainete hulgast. Peamine faktor, mis juurdekasvu limiteerib, erineb regiooniti. Üldise seaduspärasuse järgi on oligotroofsetes troopilistes ja subtroopilistes keeristes limiteerivaks faktoriks toitainete hulk ning subarktilistes keeristes on limiteerivaks faktoriks valgus. Keskkonnamuutlikkus mõjutab valguse ja toitainete hulka fütoplanktoni jaoks ning kuna nemad on aluseks üldisele mere toiduahelale, siis nende hulk ja mitmekesisus mõjutab omakorda ka kõrgemaid troofilisi tasemeid. Näiteks El Nino perioodide ajal fütoplanktoni hulk ajutiselt langeb ning see mõjutab nii zooplanktoni, kalade, merelindude kui ka mereimetajate populatsioone. Seda, kuidas inimtekkeline globaalne soojenemine fütoplanktoni populatsiooni mõjutab, uuritakse hetkel aktiivselt. Muutused vertikaalses vee kihistumises, temperatuuri-sõltuvate bioloogiliste reaktsioonide kiirus ning toitainetega varustamine on ilmselt olulised tegurid, mis tulevikus fütoplanktoni produktiivsust mõjutavad.[10] Lisaks võivad olulisteks teguriteks olla ka muutused fütoplanktoni suremuses, mis tulenevad zooplanktoni toitumisest. Ka kalavastsed kuuluvad seni, kuni nad ei suuda hoovustele vastu ujuda, planktoni hulka.

Tähtsus kaladele[muuda | redigeeri lähteteksti]

Zooplankton on esmaseks saagiks peaaegu kõikidele kalamaimudele, pärast seda, kui kaob rebukott ja toitumine muutub välispidiseks. Kalad juhinduvad zooplanktoni tihedusest ja levikust, vastasel korral võiksid uued vastsed toiduta jääda. Looduslikud faktorid (nt hoovuste muutused) ning inimtekkelised faktorid (nt jõetammid) võivad tugevalt zooplanktonit mõjutada, mil on märkimisväärne mõju ka vastsete ellujäämusele ja läbi selle ka sigimisedukusele.

Molekulaarsed meetodid planktoni uurimisel[muuda | redigeeri lähteteksti]

Aerjalaline, liik seltsist Calanoida, Antarktikast, umbes 12 mm pikk

Plankterite identifitseerimine on vajalik selleks, et mitmed neist vastutavad suurte koguste vees olevate toitainete tootmise eest. Kuna planktereid on ka väga väikeseid, siis üksnes visuaalsel vaatlusel ja morfoloogiliste tunnuste abil pole tihti võimalik erinevaid liike määrata. Määramine on võimalik läbi mitmete biokeemiliste ja DNA-l põhinevate katsete. DNA sekveneerimine on selles osas väga edukaks osutunud. Palju leiab kasutust ka PCR. Immunofluorestsents meetodit saab edukalt kasutada liikide määramisel veeproovidest ja see võimaldab määrata isegi spetsiifilisi geene. Seda tehnikat saab kasutada nanofütoplanktoni liikide määramisel, mis üksnes valgusmikroskoobi abil oleks raske kui mitte võimatu. Monoklonaalseid antikehi on samuti edukalt kasutatud väiksema fütoplanktoni indentifitseerimiseks.[5]

Plankton Läänemeres[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kõige rohkem on Läänemeres uuritud aerjalalisi. Neile järgnevad vesikirbulised, kuhu kuulub ka Läänemerre tunginud võõrliik sabaloom, kes kuulub Euroopa Liidu saja kõige ohtlikuma võõrliigi nimekirja.[11]

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 V. Masing. "Ökoloogia leksikon". Tallinn 1992.
  2. 2,0 2,1 A. Järvekülg, I. Veldre "Elu Läänemeres". Tallinn 1963.
  3. http://www.etymonline.com/index.php?term=plankton
  4. EE 7. köide, Tallinn 1994.
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 Jeffrey S. Levinton. "Marine biology: function, biodiversity, ecology". New York; Oxford 2011.
  6. Boyd, P.W., et al. (2000). "A mesoscale phytoplankton bloom in the polar Southern Ocean stimulated by fertilization". Nature 407 (6805): 695–702. doi:10.1038/35037500. PMID 11048709. 
  7. Falkowski, Paul G. (1994). "The role of phytoplankton photosynthesis in global biogeochemical cycles". Photosyntheis Research 39 (3): 235–258. doi:10.1007/BF00014586. 
  8. Chisholm, S.W., et al. (2001). "Dis-crediting ocean fertilization". Science 294 (5541): 309–310. doi:10.1126/science.1065349. PMID 11598285. 
  9. Aumont, O.; Bopp, L. (2006). "Globalizing results from ocean in situ iron fertilization studies". Global Biogeochemical Cycles 20 (2): GB2017. doi:10.1029/2005GB002591. Bibcode2006GBioC..20.2017A. 
  10. Steinacher, M., et al. (2010), Projected 21st century decrease in marine productivity: a multi-model analysis, Biogeosciences, 7, 979–1005
  11. Lennart Lennuk "Elu veepiisas", Eesti Loodus 2011/11

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]