Plancton: componenti, ambiente, adattamenti

1. Ambiente: gli organismi planctonici vivono soprattutto nella zona eufotica ma devono lottare costantemente contro l’affondamento: : noi ci muniamo di un galleggiante o impariamo a nuotare, loro fanno … esattamente lo stesso radiazione solare zona eufotica zona oscura Plancton: componenti, ambiente, adattamenti Plancton (dal gr. plankton = errante) è l’insieme degli esseri viventi, fluttuanti nelle acque marine o dolci e incapaci di contrastare il movimento dell’acqua Componenti: se ne distinguono tre ben caratterizzate: - batteri - fitoplancton - zooplancton cui vanno aggiunti anche organismi meno studiati e conosciuti quali funghi e virus

2. Cyclops sp. 1 - 2 mm Adattamentiper ritardare l’affondamento Passivi : - per frenare nell’acqua si deve aumentare il rapporto superficie/volume, ciò conduce alle forme microscopiche - tegumenti e gusci delicati, leggerissimi e trasparenti (adatti per sfuggire alla vista dei predatori)

3. Eudorina elegans 120 micron Larva naupliare di un copepode 0,7 mm - guaine gelatinose della stessa densità dell’acqua (alghe, rotiferi) - riserve alimentari sottoforma di goccioline di grasso (flagellate, diatomee, rotiferi, copepodi)

4. Oscillatoria redekei 250 micron Asterionella 180 micron - bollicine di gas (pseudovacuoli) trattenute entro il corpo (alghe blu) - protuberanze che aumentano la resistenza del corpo sull’acqua (alghe e crostacei)

5. 6 Polyphemus 1,5 mm - 7 Bythotrephes 9 mm 8 Leptodora 1,2 cm Ceratium hirundinella 170 micron Adattamenti attivi : - alghe con flagelli, animaletti dello zooplancton muniti di ciglia, antenne e protuberanze articolate

6. Cyclotella sp. 30-40 micron Le diatomee sono costituite da gel di silice idratata, del tipo dell’opale, che le rende dure e resistenti come il vetro e che costituisce la struttura della membrana avvolgendo il protoplasma con le due teche, in modo simile a una capsula di Petri. Le valve sono scolpite in modo incredibilmente vario, con linee, reticolati, fossette, verruche, ecc. Le diatomee sono sempre unicellulari e alcune specie formano colonie.

7. Cyphoderia sp. 100 micron Calanus sp. 1-2 mm Asplanchna sp. 600 micron Come si nutre lo zooplancton Mentre le alghe per la loro esistenza dipendono passivamente dalla disponibilità di luce, acqua, diossido di carbonio e sali minerali, lo zooplancton che si nutre di batteri, detritoorganico sospeso e alghe (edibili solo il 3-9% della loro biomassa!),cattura l’alimento con quattro modalità diverse: - per inglobamento (eliozoi e tecolobosi) - per centrifugazione (rotiferi) - per filtrazione (la maggior parte dei crostacei) - per predazione (certi rotiferi e crostacei)

8. Riproduzione vegetativa o clonazione Le alghe diatomee si riproducono così in fretta che una di loro , in un mese, può dare origine a un miliardo di discendenti. Possibile? In condizioni estremamente favorevoli una diatomea è in grado di dar origine a due diatomee entro 24 ore e così di seguito. Costruisci una tabella che rappresenti l’evoluzione di questa crescita, partendo dal 1° giorno con un’ alga fino al 31° giorno con…………….……………... alghe Osserva quanti discendenti ci sono dopo 15 giorni, dopo 30 e dopo 31 giorni: cosa ti sorprende? Se potessi disegnare il grafico, quale tipo di risultato prevedi? Prova a preparare un grafico solo per i primi 7 giorni e poi … immagina il resto

9. La piramide alimentare “Una megattera (Megaptera nodosa) che non è per nulla la balena più grossa, per sentirsi sazia deve avere nello stomaco una tonnellata di aringhe, pari a circa 5000 pesci. Ogni aringa a sua volta, ha nello stomaco forse sei o settemila crostacei, dei quali ognuno contiene circa 130000 alghe diatomee. In altre parole: circa 400 miliardi di alghe sono sufficienti al massimo per alcune ore a saziare la fame di una balena di media grandezza, lunga 11-16 m e pesante circa 50 t” (da You and the Universe di N.J.Berrill) A ogni scalino della piramide soltanto 1/10 di tutto il nutrimento viene trasformato in biomassa. Cioè, per fare 1 Kg di zooplancton sono necessari 10 Kg di fitoplancton, e così via.

10. 1200 KJ 200 KJ Nutrimento 1500 KJ 8000 KJ 4500 KJ Nutrimento 14000 KJ 26000 KJ 50000 KJ Luce assorbita 90000 KJ Es 8 La piramide dell’energia Osservando da vicino il flusso di energia attraverso le catene alimentari, si nota come solo una parte dell’energia venga utilizzata dal consumatore successivo mentre il resto si disperde sotto forma di calore: così, affinché un ecosistema possa durare nel tempo è necessario un continuo apporto di energia solare al sistema stesso. 100 KJ Quantitativamente la perdita di energia a ogni passaggio della catena alimentare è notevole, si stima all’incirca il 90%, con un guadagno medio di circa solo il 10% ! CARNIVORI E R B I V O R I Respirazione CALORE Organismi morti + escrementi CALORE V E G E T A L I

11. Le zone produttive oceaniche Si trovano laddove il fitoplancton può svilupparsi, cioè dove le sostanze minerali nutritive sono portate in superficie da correnti sottomarine o trasportate ai mari dai fiumi. Le macchie più chiare indicano i deserti biologici” (da H.U.Sverdrup, Scientific American 9/69) Quali sono dunque le zone più produttive?

12. Produzione primaria oceanica tramite rilevamento satellitare della clorofilla a NASA, giugno 02

13. Produzione primaria oceanica tramite rilevamento satellitare della clorofilla a NASA, dicembre 02