تبلیغات
پایگاه بزرگ علم،فناوری و دانلود - بدون پلانكتون ها دنیا بدل به برهوت خواهد شد

دوشنبه 7 بهمن 1387  04:31 ب.ظ    ویرایش: - -
توسط: حامد

 وقتى كه توماس هنرى هاكسلى (T.H.Huxley) زیست شناس انگلیسى در قرن نوزدهم كمى از گل كف اقیانوس را در زیر میكروسكوپ خود قرار داد ذرات كوچك و تخم مرغى شكلى را یافت. هاكسلى بدون آنكه بداند این ذرات چه هستند آنها را «كوكولیتز» (coccoliths) نامگذارى كرد. این واژه با منشاء یونانى از تركیب دو حرف «بذر» و «سنگ» به وجود آمده بود و كنایه از شكل و همچنین پوسته سنگى آنها داشت. بعدها زیست شناسان توانستند بفهمند كه این ذرات، پلانكتون هاى گیاهى هستند كه پوسته خارجى آنها توسط تركیبات معدنى همچون یك زره پوشیده شده است.

اگرچه بعد از صد سال زیست شناسان توانسته اند تعداد بسیار فراوان و انواع متنوعى از پلانكتون هاى آب هاى شور و شیرین را تشخیص دهند ولى درك آنها از نقش و عملكرد این گیاهان كوچك به هیچ شكل، كامل نیست. امروز، صدسال پس از هاكسلى، هنوز زیست شناسان در حال كشف نقش فیتوپلانكتون ها در هوایى كه توسط ما استنشاق مى شود، غذایى كه توسط ما خورده مى شود و حتى خاكى كه ما بر روى آن قدم مى زنیم، هستند.

بنا بر تعریف فیتوپلانكتون، گیاهى است شناور و كوچك كه قادر نیست بر خلاف جریان آب شنا كند. این گیاهان كوچك شناورند و تنها هنگامى كه در جهت امواج در حال حركت هستند، مى توانند از خود مانور نشان دهند. فیتوپلانكتون ها گیاهانى تك سلولى هستند. فیتو پلانكتون ها را به ۳ دسته بزرگ تقسیم بندى مى كنند: «كوكولیتوفوریدها»، «دیاتومه ها» و «دینوفلاژلاته ها». اسكلت كوكولیتوفورید ها از كربنات كلسیم پوشیده شده است. در مقابل پوسته خارجى دیاتومه ها از سیلیكا پوشیده شده است. سیلیكا ماده اولیه سنگ، شیشه و كوارتز است.

كوكولیتوفوریدها و دینوفلاژلاته ها پلانكتون هاى آب شور هستند در حالى كه دیاتومه اساساً در آب هاى شیرین دیده مى شود. قدیمى ترین فسیل شناخته شده از دیاتومه ها مربوط به ۱۴۰ میلیون سال پیش است. این امر برخى از دیرین شناسان را برآن داشته است كه گمان كنند كه دیاتومه ها از گیاهان علفى منشا شده اند كه قادرند سلیكا را از تركیبات سنگى دیگر جدا كرده و به محیط آب رها سازند. پلانكتون ها را مى توان در تمام دریاها، رودخانه ها و دریاچه مشاهده كرد.

ولى نقش كلان فیتوپلانكتون ها بر سرنوشت كره زمین اساساً توسط پلانكتون هاى آب شور بازى شده است. پلانكتون هاى اقیانوسى در پایه ساختمان غذایى دریایى قرار گرفته اند و تقریباً همه موجودات دریایى به غذایى كه آنها تولید مى كنند، نیازمند هستند. به رغم اندازه كوچك پلانكتون ها، نقش آنها در تولید مواد گیاهى در كره زمین قابل توجه است و با مجموعه تولیدات گیاهى در خشكى هاى جهان تقریباً برابرى مى كند.

پلانكتون هاى دریایى به رغم اینكه در مقایسه با گیاهان آوندى روى زمین از وزن زنده بسیار ناچیزى برخوردارند ولى عملكرد فتوسنتز آنها تقریباً با عملكرد گیاهان روى زمین برابرى مى كند. علت این امر بالا بودن بازسازى مواد در این دسته از گیاهان است. به عبارت دیگر یك واحد وزن زنده از پلانكتون ها قادرند بسیار بیشتر و سریع تر از یك واحد وزن زنده از گیاهان زمین زى تولید گیاهى داشته باشند.

این گیاهان كوچك نیاى گیاهان زمین زى فعلى هستند. فیتوپلانكتون ها گازكربنیك هوا را گرفته و در فرآیند فتوسنتز، اكسیژن تولید مى كنند. آنها همچنین ورقه هاى كوچك كربنات كلسیمى كه هاكسلى را مبهوت كرده بودند را نیز مى سازند. این ورقه هاى كوچك بعد از میلیون ها سال بدل به صخره هاى بزرگ و سترگى شده اند كه در برخى از مناطق جهان سر از دریا درآورده اند.

ماده آلى كه توسط این گیاهان كوچك تولید مى شود نقش مهمى در اقتصاد جهانى بازى مى كند. این ذرات آلى كه به صورت باران به كف اقیانوس ها رسوب كرده اند منابع اصلى گاز و نفتى شده اند كه امروزه چنین با اهمیت هستند. انگاره هاى به دست آمده با میكروسكوپ هاى الكترونیك نشان داده است كه این فیتوپلانكتون ها بسیار زیباتر از آنچه هستند كه تاكنون تصور مى شد.

كوكولیت ها همواره گرد نیستند بلكه برخى از آنها ورقه اى، كلم مانند، ترومپت مانند و ستاره مانند هستند. اسكلت خارجى دیاتومه ها از اكسیدسیلیكات تشكیل شده است. دینوفلاژلات ها مى توانند شبیه بسیارى از چیزها باشند. بدون توجه به شكل و اندازه پلانكتون ها، نقش اسكلت خارجى حفاظت از آنها است. در كف اقیانوس، دنیایى است كه در آن پلانكتون ها، پلانكتون هاى دیگر را مى خورند. بنابراین یك مسابقه تسلیحاتى براى حفاظت از پلانكتون هاى گیاهى برقرار است.

به رغم اندازه بسیار كوچك پلانكتون هاى گیاهى آنها مى توانند تكثیر یابند و اگر شرایط مناسب باشد توده پلانكتونى را مى توان به وسیله ماهواره ها از فضا تشخیص داد. یك گونه از كوكولیت ها كه به احترام هاكسلى Emiliania huxleyi نامگذارى شده است، نور خورشید را منعكس مى كند و در مواقعى كه جمعیت این پلانكتون به اندازه كافى تراكم حاصل كرده باشد، میلیون ها هكتار از اقیانوس ها از آسمان همچون آینه به نظر مى رسند. برخى از دینوفلاژلاته ها در هنگام افزایش، ممكن است مواد سمى از خود ترشح نمایند. این پدیده آشنا موسوم به جذر قرمز است كه در برخى از مواقع باعث كشته شدن میلیون ها ماهى مى شود.

در اواخر دهه هشتم قرن بیستم دانشمندان در دو سوى اقیانوس آرام مجموعه مطالعاتى را آغاز كردند كه به بررسى در مقیاس كلان بسیارى از دیاتومه ها، دینوفلاژلاته ها و كوكولیت ها ختم شد. در این مطالعات دانشمندان دریافتند كه تاثیر گرمایش جهانى مى تواند بر جمعیت پلانكتون ها بسیار با اهمیت باشد. هرگونه افزایش یك باره و چشمگیر در جمعیت پلانكتون ها مى تواند بر الگوى مهاجرت ماهى ها، آهنگ رشد آنها، میزان مرگ ومیر آنها و البته بر تراكم گازهاى حیاتى در اتمسفر تاثیر داشته باشد. بدیهى است كه این مجموعه از تغییرات مى تواند بر سرنوشت نوع انسان نیز تاثیر قابل توجهى داشته باشد.

دیاتومه ها موضوع كارهاى تحقیقاتى اكولوژیست ها وزیست شناسان تكاملى هستند چرا كه پوسته سخت آنها به خوبى محفوظ مى ماند. علاوه بر این، این گیاهان تك سلولى را مى توان در هر نوع توده آبى به فراوانى یافت. حتى در برخى از محیط هاى خشك، تنه درخت و سنگ هاى مرطوب نیز دیاتومه یافت مى شود. برخى از دیاتومه ها نظیر Biddulphia laevis و Actinocyclus, Skeletonema punctatum گونه هاى سانتریك هستند. این بدان معنى است كه این دیاتومه ها نسبت به یك نقطه درونى، داراى تقارن هستند.

دینوفلاژلاته ها به خاطر داشتن زواید شلاق مانند خود معروفند. علاوه بر این گروهى از پلانكتون هاى دریایى به خاطر تنوع فراوانشان شناخته شده هستند. برخى از آنها با فتوسنتز زنده اند، برخى دیگر، انواع پلانكتونى دیگر را مى خورند و برخى قادرند نور تولید نمایند. برخى از این پلانكتون ها پارازیت ماهى ها هستند و برخى دیگر قادرند ماده سمى از خود ترشح نمایند. این مواد سمى مى تواند بسیارى از جانوران آبزى را مسموم كرده و از طریق خوردن یا خورده شدن در طول زنجیره غذایى به حركت درآید.

اگر یك دبه آب دریا را در هر نقطه از جهان بیرون بكشید و قطره اى از آن را زیر میكروسكوپ بگذارید میلیون ها نمونه ازEmiliana huxleyi را در آن خواهید دید. این پلانكتون ها فراوان ترین كوكولیتوفورید جهان هستند كه تك سلولى هستند و داراى زره اى همپوشند. برخى دیگر از كوكولیتوفوریدها داراى زره هاى ورقه اى هستند. ولى پلانكتون ها با زره هاى ورقه اى به اشكال فراوان دیگر نیز دیده مى شوند.

اشكال ویژه زره هاى كلسیتى در پلانكتون هاى گیاهى بدون شك تحت تاثیر زئوپلانكتون ها شكل گرفته است. وجود زره هاى سخت براى مقابله با این چراكنندگان اقیانوسى واجد ارزش انتخابى بوده است و به تدریج پلانكتون هاى گیاهى را صاحب انواع متفاوتى از آنها كرده است. علاوه براین میان برخى از دیاتومه ها و كوكولیتوفوریدها روابط همزیستى كه ممكن است براى دو طرف سودمند بوده باشد تكامل پیدا كرده است. اما سود حاصل از این كار تاكنون ناشناخته مانده است.

   


نظرات()   

پایگاه بزرگ علم،فناوری و دانلود