Plankton

Referat über das Plankton

Einteilung des Planktons

Mit Plankton beschreibt man im Wasser treibende Organismen, die man nach Größe und Art einteilt. Nach ihrer Größe unterscheidet man

- Megaplankton (Quallen, kleine Fische, ab 2cm)

- Makroplankton (2mm - 2cm)

- Mesoplankton (0,2mm-2mm)

...

Nach ihrer Art unterscheidet man sie folgendermaßen:

-Phytoplankton (pflanzlich)

-Zooplankton (tierisch)

-Bakterioplankton (bakteriell)

-Mykoplankton (planktische Pilze)

Ich möchte hier 2 Planktonarten genauer besprechen mit welchen wir uns auf unserer Studienfahrt beschäftigen:

Das Phytoplankton

Es wird nicht systematisch sondern funktionell definiert. Phytoplankton besitzt die Fähigkeit zur wasserspaltenden und sauerstoffbildenden Photosynthese (6CO2 +6H2O à C6 H12O6

+ 6O2).

Die wichtigsten Vertreter dieser Gruppe sind die Blaualgen. Sie sind stammesgeschichtlich gesehen die ursprünglichsten Vertreter der sauerstoffbildenden Photosynthese. Eigentlich sind es Bakterien, werden aber, wie oben bereits erwähnt, durch ihre Fähigkeit, Photosynthese zu betreiben, dem Phytoplankton zugeordnet. Sie haben eine einfache prokaryotische Zellordnung.

Ein weiterer Vertreter dieser Gruppe sind die Grünalgen. Sie sind der Ausgangspunkt der höheren Pflanzen. Sie sind einzellig und besitzen eine Zellwand, die aus Zellulose besteht.

Das Zooplankton

Zooplankton ist ein partikelfressendes, heterotrophes Plankton. Je nach Nahrungsgrundlage unterscheidet man herbivore (pflanzenfressende), carnivore (tierfressende), und omnivore (allesfressende) Plankter. Viele Zooplankter ernähren sich jedoch durch Filtration, sie suchen also ihre Ernährung nach der Partikelgröße des Futters aus, nicht nach der Art der Partikel.

Typische Vertreter des Zooplanktons sind Flagellaten oder Amöben.

Die Kategorien des Zoo- und des Phytoplanktons sind jedoch nicht so stark getrennt: Sowohl Phytoplankton als auch Zooplankton haben eine ähnliche Biomassenzusammensetzung.

Voraussetzungen der planktischen Lebensweise

Das Sinken und Schweben

Es gibt Planktonarten, die eine größere Dichte als das sie umgebende Medium, aber auch solche, die eine geringere Dichte haben. Doch auch die Plankter, die eine größere Dichte haben, also sinken, können durch Ionenabgabe ihre eigene Dichte so regulieren, dass sie geringer als die des sie umgebenden Wassers wird, so dass sie aufsteigen. Diese Art der Dichteregulation funktioniert nur im Salzwasser, da dort genügend Ionen vorhanden sind. Eine andere Möglichkeit der Dichteregulation gebrauchen z.B. die Blaualgen. Sie regeln ihre Dichte mit Hilfe von Gasvakuolen. Da die Pflanzennährstoffe bei einer bestimmten Lichttiefe liegen, können die Plankter bei Nährstoffmangel schwerer als Wasser werden und absinken. Dabei dienen wasserarme Körner aus Polysacchariden als Ballast. Bei Lichtmangel wird durch Gasvakuolen, die Stickstoff freigeben, ein Auftrieb erreicht.

Das Schwimmen

Fast alle Plankter sind zur aktiven Bewegung im Wasser fähig. Sowohl Bakterien als auch Phytoplankton schwimmen wenigstens so schnell, dass das Absinken kompensiert wird. Die Schwimmgeschwindigkeiten betragen bei einem 2 µm großem Bakterium ca. 30 µm *s^-1. Rädertierchen, ein Zooplankton, das ca 250 µm groß ist, kann bei fluchtartigen Bewegungen bis zu 50mm*s^-1 schnell werden.

Da die Schwimmbewegungen nicht ausschließlich der Flucht dienen, müssen sie auch koordinierbar sein. Als Möglichkeit hierfür kommen die Veränderung der Schwerkraft, das Licht oder chemische Reaktionen in Frage.

Bei der Orientierung anhand der Schwerkraft kommt es vor allen Dingen auf die negative Geotaxis an. Diese ist auch ohne entsprechende Sinnesorgane möglich, es genügt, wenn der Biomassenschwerpunkt vom geometrischen Mittelpunkt verschoben ist.

Die Chemotaxis ist besonders für diejenigen Organismen wichtig, die sich durch die Diffusion gelöster Stoffe ernähren. Sie ist aber nur für die kleinräumige Orientierung geeignet, da großräumige Konzentrationsunterschiede von Planktern nicht erfaßt werden können.

Die wichtigste Art der Orientierung ist die Phototaxis. Lichtrezeptoren sind selbst bei den einfachsten Flagellaten zu finden. Sie dienen nicht nur dem Aufenthalt in einer bevorzugten Wassertiefe, sondern helfen auch bei der Orientierung periodischer Wanderungen.

Die physikalische Umwelt -Das Wasser

Die Viskosität. Wasser hat die niedrigste Viskosität aller Flüssigkeiten, dennoch ist es für kleine Organismen ein zähes Medium Die Oberflächenspannung. Wasser hat nach Quecksilber die höchste Oberflächenspannung. Diese ermöglicht es, dass sich an der Oberfläche Lebensgemeinschaften bilden, die nicht einsinken, obwohl sie schwerer als Wasser sind. Spezifische Wärme. Thermisch gesehen ist Wasser eine äußerst träge Flüssigkeit. Es ist viel Energie nötig, um es zu erhitzen (4,6818J / 1°C). Wärme wird aber auch nur langsam wieder an die Umgebung abgegeben; das bedeutet, dass kurzfristige, größere Temperaturschwankungen abgepuffert werden. Strömungen. Die regelmäßigen Meeresströmungen sind an der Verteilung des Planktons beteiligt. Im Mittelmeerbereich sind dies Ost- West -Strömungen. Aber nicht nur für den Transport des Planktons sind Strömungen verantwortlich, auch für Lebensbedingungen, die bei normalen lokalen Verhältnissen nicht gegeben wären. So begünstigt z.B. der warme Golfstrom Planktonwachstum, das sonst in diesen Klimazonen nicht möglich wäre.

Gelöste Salze im Wasser

Meeresplankter sind gegenüber dem umgebenden Medium isotonisch, haben also im Mittelmeer ein Salzgehalt von 3,9%. Da das Meerwasser in seiner Zusammensetzung konstant bleibt, besteht keine Notwendigkeit zur Osmoregulation. Der osmotische Wert im Organismus folgt dem des Wertes außerhalb. Das Fehlen der Osmoregulation schließt aber nicht das Vorhandensein einer Ionenregulation aus. (Siehe "Sinken und Schweben")

Die Ernährung der Plankter

Die Photosynthese bei Phytoplankton

Die schon bei den Phytoplanktern kurz angerissene Photosynthese läuft nach dem gleichen Schema (hell / dunkel- Reaktion) ab wie bei terrestrischen Pflanzen.

Einen Unterschied gibt es allerdings in der Art der Pigmente. Außer in Grünalgen, in denen der Farbstoff Chlorophyll vorherrscht, gibt es eine beachtliche Vielfalt von Pigmenten. Kieselalgen sind z.B. gelb- olivbraun, die blaue Farbe der Blaualgen kommt durch den Farbstoff Phycocyanin. Die mineralischen Nährstoffe der Phytoplankter sind klassisch wie z.B. Calcium, Magnesium, Kalium.

Die Ernährung von Zooplankton

Wie anfangs schon erwähnt, ist der Modus der Nahrungsaufnahme wichtiger als die Art des Futters. Die Dichte der Futterpartikel ist zu gering, als dass das Plankton einfach Wasser filtriert und sich durch die abgetrennten Partikel ernähren könnte. Es gibt für die Nahrungsaufnahme drei verschiedene Typen:

Greifer: Sie ergreifen die Futterpartikel gezielt und einzeln. Die Größe der Partikel variiert von einigen Prozent bis zu mehr als einem Zehntel der Größe der Plankter. Es werden lebende Tiere bevorzugt, weshalb man auch von Räubern spricht. Leimrutenfänger: Sie warten auf ein zufälliges Zusammentreffen mit der Beute. Sie nutzen ebenfalls große Futterpartikel. (Bsp.: Quallen). Strudler: Strudler erzeugen selbst einen Wasserstrom, der ihnen Nahrung zuführt. Das Längenverhältnis der Nahrung zur Größe des Planktons beträgt etwa 1:10^4 -10^2.

Die Population der Plankter

Die Dichte des Planktons schwankt in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Nährstoffe und von der Wasserstabilität. Ein Liter Meerwasser kann mehr als 5000 Millionen Planktonlebewesen (Planktonten) enthalten. Das Meeresplankton vermehrt sich manchmal so stark, dass die Planktonten das Wasser verfärben. Solch ein plötzlicher Populationsanstieg wird Wasserblüte genannt. Dies kann sowohl für die Planktonten als auch für den Menschen gefährlich werden, da die Algen giftige Substanzen (Neurotoxine)erzeugen und es außerdem zu einem Sauerstoffmangel kommt.

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