องค์ประกอบของแพลงก์ตอน- สิ่งมีชีวิตที่ประกอบเป็นแพลงก์ตอนมีความหลากหลายมาก รูปแบบของพืชจะแสดงที่นี่เกือบทั้งหมดด้วยสาหร่ายเซลล์เดียวด้านล่างด้วยกล้องจุลทรรศน์ ที่พบมากที่สุดคือไดอะตอมซึ่งอยู่ในเปลือกหินเหล็กไฟคล้ายกับกล่องที่มีฝาปิด เปลือกหอยเหล่านี้มีหลายรูปทรงและมีความทนทานมาก สาหร่ายจะตกลงสู่พื้นมหาสมุทรและปกคลุมพื้นที่อันกว้างใหญ่ของพื้นมหาสมุทรในละติจูดสูงจนเรียกว่าดินตะกอนดินเบา ในสถานะฟอสซิล การสะสมของเปลือกไดอะตอมทำให้เกิดหินที่อุดมด้วยซิลิกา - ตริโปลีหรือดินซิลิเอต
มีความสำคัญน้อยกว่าไดอะตอมในแพลงก์ตอนเพียงเล็กน้อยเท่านั้นคือสาหร่ายเพริดิเนียน โดยมีลักษณะเป็นแฟลเจลลาสองตัวนอนอยู่ในร่อง โดยหนึ่งในนั้นขวางล้อมรอบลำตัวและอีกอันหันกลับไปด้านหลัง ร่างกายของเพอริดิเนียมถูกปกคลุมด้วยเมมเบรนโปรโตพลาสซึมบาง ๆ หรือมีเปลือกเป็นแผ่นหลายแผ่นที่ประกอบด้วยสารที่คล้ายกับเซลลูโลส รูปร่างมีลักษณะกลม บางครั้งมี 3 กระบวนการ สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างคือ coccolithines ขนาดเล็กมากซึ่งมีเปลือกที่เต็มไปด้วยเนื้อปูน แฟลเจลเลตซิลิคอนที่ติดตั้งโครงกระดูกมีขนาดเล็กเท่ากัน
สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวมีความสำคัญรองลงมาในแพลงก์ตอนของทะเล แต่ในทะเลที่แยกเกลือออกจากทะเลบางแห่งเช่นในทะเล Azov พวกมันมักจะคูณในปริมาณที่ทำให้น้ำเปลี่ยนเป็นสีเขียว
ในบรรดาสัตว์เซลล์เดียว ลักษณะเด่นที่สุดของแพลงก์ตอนคือเหง้าโกลบิจิรินาที่มีเปลือกปูนหลายห้องปกคลุมไปด้วยหนามบางยาว พวกมันตกลงสู่พื้นมหาสมุทรหลังจากความตาย พวกมันปกคลุมพื้นที่อันกว้างใหญ่ของพื้นมหาสมุทรด้วยตะกอนโกลบิจิรินาที่อุดมไปด้วยปูนขาว
กระจุกเรเดียตาหรือเรดิโอลาเรียนที่มีโครงกระดูกซิลิกอนบางเฉียบสวยงามมากยังปกคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นมหาสมุทรด้วย
ciliated ciliates รูประฆังที่แพร่หลายนั้นเป็นลักษณะเฉพาะของแพลงก์ตอนทะเล แต่โครงกระดูกของพวกมันมีความทนทานน้อยกว่าดังนั้นพวกมันจึงไม่ก่อตัวตะกอนด้านล่างเช่นไดอะตอม, ไรโซพอดและเรดิโอลาเรียน บ้านของพวกเขามีลักษณะเป็นระฆัง แจกัน ทรงกระบอกปลายแหลม ท่อ ฯลฯ
ในบรรดาแฟลเจลเลตที่ไม่มีสี สิ่งที่มีชื่อเสียงที่สุดนั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าเป็นไฟทรงกลมในเวลากลางคืนหรือ noctiluces ซึ่งมีความสามารถในการเรืองแสง
สิ่งที่น่าสนใจมากคือติ่งไฮรอยด์ - ซิโฟโนฟอร์เรต, โคโลเนียลซีเลนเตอเรตที่มีอาณานิคมที่มีความแตกต่างที่ซับซ้อน, โดยมีการแบ่งหน้าที่อย่างลึกซึ้ง: การให้อาหาร, การป้องกัน, ว่ายน้ำ, การล่าสัตว์และการมีเพศสัมพันธ์ แมงกะพรุนที่มีรูปร่างคล้ายร่มหรือจาน และซีเทโนฟอร์นั้นมีอยู่มากมายและหลากหลาย
เวิร์มจะแสดงโดยตัวอ่อนหลายชนิด ได้แก่ trochophores และ nectochaetes หนอนบางชนิดมีวิถีชีวิตแบบแพลงก์ตอนในช่วงฤดูผสมพันธุ์ โดยจะขึ้นมาที่ผิวน้ำ annelids แพลงก์ตอนล้วนๆ มีสองตระกูล
กุ้งกุลาดำมีบทบาทสำคัญในแพลงก์ตอน
ออร์เดอร์ทั้งหมดของคลาสนี้อาศัยอยู่ในแพลงก์ตอนทั้งชีวิต (เช่น โคพีพอดและคลาโดเซแรน) หรือเฉพาะในช่วงตัวอ่อน (กุ้ง ปู) โคเปพอดเป็นพื้นหลังหลักของแพลงก์ตอนสัตว์ในทะเล
ในบรรดาหอยกลุ่มแพลงก์ตอนล้วนๆ คือ kelepods และ pteropods ที่โปร่งใสอย่างสมบูรณ์ เปลือกหอยหลังการตายของหอยจะจมลงสู่ก้นหอยโดยที่เช่นเดียวกับเหง้าและเรดิโอลาเรียนพวกมันก่อตัวเป็นตะกอน pteropod ซึ่งมีมะนาวมากมาย หอยและหอยสองฝามีตัวอ่อนของแพลงก์ตอนซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือมีเปลือกที่โค้งงอหรือหอยสองฝาเป็นเกลียวและมีอวัยวะการเคลื่อนที่สองข้างที่แปลกประหลาดซึ่งปกคลุมที่ขอบด้วยตา ในช่วงฤดูผสมพันธุ์พวกมันจะเต็มไปด้วยแพลงก์ตอน
ไบรโอซัวและเอไคโนเดิร์มจะแสดงโดยตัวอ่อนเท่านั้น ชาวโฮโลทูเรียนมีวิถีชีวิตแบบแพลงก์ตอน ในบรรดาคอร์ดที่ต่ำกว่า, salps, pyrozomas เรืองแสงและไส้ติ่งที่อาศัยอยู่ในบ้านล่าสัตว์โปร่งใสนั้นมีอยู่มากมาย ไข่ปลาและตัวอ่อนจำนวนมากยังเติมเต็มแพลงก์ตอนด้วย
ในที่สุดความหนาของน้ำทะเลก็เต็มไปด้วยแบคทีเรียจำนวนนับไม่ถ้วน แบคทีเรียรูปแบบภายนอกที่หลากหลายมีขนาดเล็กมากและจำกัดอยู่เพียงไม่กี่ประเภทเท่านั้น: แท่ง บอล หรือ cocci เกลียวที่ยาวไม่มากก็น้อย - สไปโรเชต หลายคนมีแฟลเจลลาและเคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน เพื่อแยกแยะความแตกต่างเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้ลักษณะทางสรีรวิทยาและในรูปแบบภายนอกในระดับที่น้อยกว่า พวกมันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเปลี่ยนรูปของสารในทะเลตั้งแต่การสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนของพืชและสัตว์ไปจนถึงการเปลี่ยนรูปเป็นสารประกอบของคาร์บอน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัสที่ถูกดูดซึมโดยพืช
ในบรรดาแบคทีเรียนั้นมีออโตโทรฟิกซึ่งสามารถสร้างโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตจากสารอนินทรีย์ได้เช่นเดียวกับพืช บางส่วน - การสังเคราะห์แสง - ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับกระบวนการเหล่านี้ อื่น ๆ - การสังเคราะห์ทางเคมี - ใช้พลังงานเคมีของการออกซิเดชันของไฮโดรเจนซัลไฟด์, ซัลเฟอร์, แอมโมเนีย ฯลฯ
พืชเคลื่อนที่และสัตว์ที่แนบมา- การปรากฏตัวของแพลงก์ตอนในทะเลนำไปสู่การพัฒนาสัตว์ประเภทหนึ่งที่มีเอกลักษณ์เฉพาะซึ่งไม่พบเลยบนบก กล่าวคือ ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ติดแน่น หรือที่เรียกว่านั่งนิ่ง พืชบนดินจะเกาะติดกับดินและไม่เคลื่อนย้าย สัตว์กินพืชจะต้องมีความสามารถในการเข้าใกล้อาหารและเคลื่อนที่ไปมาเพื่อทำสิ่งนี้ ผู้ล่าจะต้องจับเหยื่อของมัน กล่าวโดยสรุป สัตว์ซูชิทุกตัวจะต้องเคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน
ในน้ำเนื่องจากมีแพลงก์ตอนและซากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว - เศษซากสัตว์จึงสามารถนิ่งเฉยได้; อาหารจะถูกส่งไปยังกระแสน้ำดังนั้นวิถีชีวิตที่แนบมาจึงแพร่หลายในหมู่สัตว์ทะเล สิ่งเหล่านี้รวมถึงติ่งเนื้อและปะการังไฮดรอยด์ หนอนหลายชนิด สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง หรือลูกโอ๊กทะเล ไบรโอซัว ดอกลิลลี่ทะเล ฯลฯ ในบรรดาหอยต่างๆ เราจะกล่าวถึงหอยนางรมที่รู้จักกันดีซึ่งเกาะติดกับหินอย่างแน่นหนาหรือโดยทั่วไปกับวัตถุที่เป็นของแข็ง สัตว์เหล่านี้มีเครื่องมือเฉพาะตัวซึ่งไม่พบในสัตว์บกในการกรองอาหารจากน้ำ หรือพวกมันพยายามคลุมพื้นที่ให้กว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ด้วยหนวดจำนวนมากใกล้ปาก หรือพวกมันพัฒนารูปแบบกิ่งก้านของต้นไม้
ไม่น่าแปลกใจที่นักชีววิทยาไม่ทราบมาเป็นเวลานานว่าจะจำแนกสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายพืชเหล่านี้ว่าเป็นของโลกพืชหรือโลกของสัตว์และเรียกพวกมันว่าพืชจากสัตว์
ตอนนี้เรารู้แล้วว่าพวกมันไม่สามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และสารอนินทรีย์อื่น ๆ เช่นเดียวกับพืช แต่ให้อาหารอินทรีย์สำเร็จรูปที่สร้างโดยสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เช่นเดียวกับสัตว์ทุกชนิด ดังนั้นเราจึงถือว่าพวกมันเป็นสัตว์แม้ว่าพวกมันจะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ก็ตาม ดังนั้นเนื่องจากความถ่วงจำเพาะของน้ำและเกลือที่ละลายอยู่ในนั้นสูง พืชที่ลอยอย่างอิสระและสัตว์ที่เกาะอยู่จึงสามารถดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำได้
ประชากรของสัตว์หน้าดินหรือสัตว์หน้าดินนอกเหนือจากสัตว์ที่แนบมาเหล่านี้เรียกรวมกันว่าสัตว์หน้าดินนั่งยังรวมถึงสัตว์ที่เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ - สัตว์หน้าดินในช่องคลอด: หนอน, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง, หอย - หอยสองฝา, หอยกาบเดี่ยวและปลาหมึก, echinoderms ฯลฯ บางส่วนกินอาหาร บนแพลงก์ตอนเอง บางชนิดก็เป็นแพลงก์ตอน ดังนั้น สัตว์หน้าดินโดยรวม - ทั้งแบบเคลื่อนที่และแบบเกาะ - ในโภชนาการของพวกมันจึงเกี่ยวข้องโดยตรงหรือโดยอ้อมกับแพลงก์ตอน เนื่องจากสาหร่ายที่เกาะติดอยู่มีบทบาทไม่มีนัยสำคัญมากต่อเศรษฐกิจของทะเล ดังนั้นเราจึงสามารถคาดหวังได้ว่าที่ใดมีแพลงก์ตอนจำนวนมาก สัตว์หน้าดินก็จะอุดมสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป สภาวะในชั้นล่างสุดอาจไม่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาสัตว์หน้าดิน (มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ ขาดออกซิเจน ฯลฯ) และถึงแม้ว่าแพลงก์ตอนจะอุดมสมบูรณ์ แต่ก็อาจมีสัตว์หน้าดินเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ที่ระดับความลึกที่สำคัญในชั้นที่แสงแดดส่องถึงได้ สารอาหารจะถูกใช้ในช่องน้ำและไปถึงด้านล่างน้อยมากจนสัตว์หน้าดินอาจไม่ดี แม้ว่าจะมีการผลิตแพลงก์ตอนจำนวนมากในชั้นบนก็ตาม แต่อัตราส่วนนี้ เมื่อมีแพลงก์ตอนน้อยและมีสัตว์หน้าดินจำนวนมาก จะเป็นได้เพียงชั่วคราวเท่านั้น
สัตว์หน้าดินเกือบทั้งหมดมีตัวอ่อนแพลงก์ตอน แพลงก์ตอนเป็นเหมือนโรงเรียนอนุบาลสำหรับสิ่งมีชีวิตหน้าดิน ซึ่งหมายความว่าในบางฤดูกาลสัตว์หน้าดินไม่ได้เป็นเพียงผู้บริโภคแพลงก์ตอนเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้ผลิตแพลงก์ตอนด้วย
ชีวิตและความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน- สิ่งมีชีวิตพืชที่ลอยอย่างอิสระ - ไดอะตอมและแฟลเจลเลต - เป็นอาหาร เติบโต และสืบพันธุ์เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ ไนเตรต ฟอสเฟต และสารประกอบอนินทรีย์อื่น ๆ ที่ละลายในน้ำ ซึ่งพวกมันสร้างสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนของร่างกายเมื่อถูกแสงแดด เหล่านี้เป็นผู้ผลิตสารอินทรีย์ พืชที่มีกล้องจุลทรรศน์เหล่านี้กินสัตว์จำพวกกุ้ง หนอน และสัตว์กินพืชอื่นๆ ซึ่งสามารถกินได้เฉพาะสารอินทรีย์สำเร็จรูปที่สร้างโดยพืชเท่านั้น และไม่สามารถใช้สารประกอบอนินทรีย์จากสิ่งแวดล้อมได้ เหล่านี้เป็นผู้บริโภคลำดับแรก ผู้ล่า - ผู้บริโภคอันดับสอง - กินโดยเสียค่าใช้จ่ายจากสัตว์กินพืช ในทางกลับกันพวกมันก็ถูกผู้ล่ารายใหญ่กิน - ผู้บริโภคอันดับสาม ฯลฯ นี่คือความสัมพันธ์ภายในชุมชนนี้
ในที่สุดสิ่งมีชีวิตทั้งหมด - ทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภค - ก็ต้องตาย ศพของพวกเขาตลอดจนสารคัดหลั่งและอุจจาระอันเป็นผลมาจากกิจกรรมของแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่น ๆ จะถูกเปลี่ยนกลับเป็นองค์ประกอบทางชีวภาพที่ละลายในน้ำซึ่งเป็นวัสดุต้นทางสำหรับการสร้างร่างกายใหม่ของสิ่งมีชีวิตพืชด้วยความช่วยเหลือของแสงอาทิตย์ พลังงานและวงจรการเปลี่ยนแปลงของสสารปิดลง
ดังนั้นองค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต - ไนโตรเจน, คาร์บอน, ไฮโดรเจน, ออกซิเจน, ฟอสฟอรัส, ซัลเฟอร์ ฯลฯ - มีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องเป็นวงกลม: สาหร่าย (ผู้ผลิต) - สัตว์ (ผู้บริโภค) - แบคทีเรียและสารประกอบชีวภาพที่ละลายในน้ำ .
การเคลื่อนที่แบบวงกลมขององค์ประกอบเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่จับและสะสมโดยสิ่งมีชีวิตของพืชในรูปของพลังงานเคมีของสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน สัตว์กินเฉพาะสารอินทรีย์ที่สร้างขึ้นโดยพืช โดยใช้พลังงานที่สะสมไว้จนหมด โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้คือความสัมพันธ์ระหว่างส่วนพืชและสัตว์ของแพลงก์ตอน จากนี้เห็นได้ชัดว่าอัตราส่วนของแพลงก์ตอนสัตว์และแพลงก์ตอนพืชควรจะตรง กล่าวคือ ในบริเวณที่มีแพลงก์ตอนพืชน้อยก็ควรมีแพลงก์ตอนสัตว์น้อย และในทางกลับกัน เมื่อแพลงก์ตอนพืชเพิ่มขึ้น ปริมาณของแพลงก์ตอนสัตว์ก็ควรเพิ่มขึ้น
อย่างไรก็ตามอัตราส่วนระหว่างส่วนพืชและสัตว์ของแพลงก์ตอนไม่สามารถคงอยู่ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ในอาหารที่อุดมด้วยแพลงก์ตอนพืช แพลงก์ตอนสัตว์จะแพร่พันธุ์อย่างเข้มข้น และอาจเกิดช่วงเวลาหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อปริมาณสารประกอบชีวภาพในน้ำลดลง การผลิตแพลงก์ตอนพืชจึงเริ่มลดลง สุดท้ายกลับกลายเป็นว่าจะมีแพลงก์ตอนสัตว์จำนวนมากและแพลงก์ตอนพืชจำนวนน้อย กล่าวคือ อัตราส่วนจะกลับตรงกันข้าม แพลงก์ตอนสัตว์จะเริ่มตายเนื่องจากขาดอาหาร
ดังนั้นอัตราส่วนเชิงปริมาณของแพลงก์ตอนสัตว์และแพลงก์ตอนพืชไม่สามารถคงที่ได้เนื่องจากลักษณะทางชีวภาพของความสัมพันธ์ระหว่างส่วนพืชและสัตว์ของแพลงก์ตอนซึ่งเป็นพื้นฐานของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่
คำถามเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงตัวเลขระหว่างแบคทีเรีย แพลงก์ตอนพืช และแพลงก์ตอนสัตว์ยังไม่ได้รับการศึกษาเพียงพอ อย่างไรก็ตาม จากข้อเท็จจริงที่ว่าแบคทีเรียส่วนใหญ่มีชีวิตอยู่ได้จากการเน่าเปื่อยของสิ่งมีชีวิต จึงสันนิษฐานได้ว่ายิ่งแพลงก์ตอนพืชและแพลงก์ตอนสัตว์มีมากเท่าไร แบคทีเรียก็จะมีมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากอัตราการแพร่พันธุ์ของแบคทีเรียในปริมาณมหาศาล การบริโภคแพลงก์ตอนสัตว์จึงไม่น่าจะเปลี่ยนแปลงความสัมพันธ์เหล่านี้อย่างมีนัยสำคัญ
นอกเหนือจากเหตุผลภายในทางชีววิทยาล้วนๆ แล้ว ความสัมพันธ์เหล่านี้ยังอาจได้รับผลกระทบจากสภาวะภายนอกอีกด้วย ดังที่จะกล่าวถึงด้านล่าง
การปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตของแพลงก์ตอน- ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เนื่องจากความถ่วงจำเพาะของโปรโตพลาสซึม แม้ว่าจะไม่มีนัยสำคัญ แต่ก็ยังมากกว่าความถ่วงจำเพาะของน้ำบริสุทธิ์ สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนเพื่อที่จะอยู่ในคอลัมน์น้ำ ต้องมีการปรับตัวบางอย่างที่ป้องกันการแช่ตัวหรือที่ ช้าลงอย่างน้อยที่สุด เพื่อให้เข้าใจถึงสาระสำคัญของอุปกรณ์เหล่านี้ จำเป็นต้องทำความคุ้นเคยกับเงื่อนไขการลอยตัว ความสัมพันธ์ระหว่างเงื่อนไขเหล่านี้แสดงดังนี้:
มาดูกันว่าแต่ละองค์ประกอบมีอะไรบ้าง
ความหนืดหรือแรงเสียดทานภายในเป็นคุณสมบัติของวัตถุของเหลวที่กำหนดความต้านทานของอนุภาคเมื่ออนุภาคถูกแทนที่โดยสัมพันธ์กัน เมื่ออุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นจาก 0 ถึง +30-40°C ในแต่ละองศา ความหนืดจะลดลงประมาณ 2-3% เมื่อความเค็มเพิ่มขึ้น ความหนืดจะเพิ่มขึ้นแต่น้อยมาก ความหนืดของอากาศน้อยกว่าความหนืดของน้ำ 37 เท่า ด้วยเหตุนี้ วัตถุในอากาศจึงตกลงเร็วกว่าในน้ำถึง 37 เท่า ในน้ำอุ่นและน้ำจืด สภาพการลอยตัวจะแย่กว่าในทะเลและน้ำเย็น ในน่านน้ำเขตร้อน การปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตของแพลงก์ตอนควรจะเด่นชัดมากกว่าในน้ำเย็น
การต้านทานรูปร่างคือความสามารถของร่างกายในการต้านทานอิทธิพลหรือการเปลี่ยนแปลงใดๆ
น้ำหนักคงเหลือเท่ากับน้ำหนักของสิ่งมีชีวิตลบด้วยน้ำหนักของน้ำที่มันแทนที่ ดังนั้น ยิ่งน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่มากขึ้น น้ำหนักที่เหลือก็จะยิ่งน้อยลง และค่านี้จะขึ้นอยู่กับความถ่วงจำเพาะของน้ำโดยตรง ดังนั้นเมื่อความเค็มเพิ่มขึ้น การลอยตัวก็จะเพิ่มขึ้น ยิ่งอุณหภูมิของน้ำใกล้กับอุณหภูมิที่มีความหนาแน่นสูงสุด (+ 4°C สำหรับน้ำจืด) การลอยตัวก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
หากความหนืดของน้ำและความถ่วงจำเพาะของมันซึ่งเป็นปัจจัยที่กำหนดความเร็วของการแช่ (การลอยตัว) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตดังนั้นน้ำหนักของสิ่งมีชีวิตนั้นเองและความต้านทานของรูปแบบนั้นเป็นสัญญาณของมันและเป็นเช่นนั้น ขึ้นอยู่กับการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงสามารถปรับปรุงได้ในระหว่างการวิวัฒนาการโดยปรับให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไป
เรามาพิจารณาถึงวิธีการลดน้ำหนักกันก่อน ความถ่วงจำเพาะเฉลี่ยของโปรโตพลาสซึมอยู่ที่ 1.025 ซึ่งมากกว่าความถ่วงจำเพาะของน้ำเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน ในสิ่งมีชีวิต เราพบสารที่หนักกว่า (กระดูก เปลือกหอย เปลือกสัตว์จำพวกครัสเตเชียน และการก่อตัวของโครงกระดูกอื่นๆ) และในอีกด้านหนึ่ง สารที่เบากว่า (ไขมัน น้ำมัน ก๊าซ ฯลฯ) จากจุดนี้เป็นที่ชัดเจนว่าการปรับตัวให้เข้ากับการลอยตัวควรมุ่งเป้าไปที่: 1) ลดหรือลดโครงกระดูกแร่ของเปลือกหอยและชิ้นส่วนที่หนักอื่นๆ; 2) การพัฒนารูปแบบที่รองรับแสงเช่นการรวมตัวของไขมันและน้ำมันฟองก๊าซ 3) ในที่สุดน้ำหนักคงเหลือจำเพาะของสิ่งมีชีวิตจะลดลงเมื่อเนื้อเยื่ออิ่มตัวด้วยน้ำ ปริมาตรของสิ่งมีชีวิตจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีของแห้งในปริมาณค่อนข้างน้อย
วิธีการลดน้ำหนักที่เหลืออยู่ในรูปแบบต่างๆ เหล่านี้พบได้ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน
ลดการก่อตัวที่รุนแรง- เนื่องจากความถ่วงจำเพาะของน้ำสูง สิ่งมีชีวิตในสิ่งแวดล้อมทางน้ำจึงสูญเสียน้ำหนักเกือบทั้งหมด น้ำมีความกดดันดูเหมือนว่าจะพยุงร่างกาย ดังนั้นจึงสามารถมีรูปแบบที่อ่อนนุ่ม โครงกระดูก และมีลักษณะเป็นวุ้นอยู่ในน้ำได้ ตัวอย่างเช่น ctenophores ซึ่งอ่อนโยนพอ ๆ กับเยลลี่กึ่งเหลวซึ่งเข็มขัดของ Venus (Cestus veneris) นั้นโดดเด่นเป็นพิเศษโดยมีความยาวมากกว่าหนึ่งเมตรแม้จะเปราะบางของเนื้อเยื่อก็ตาม เหล่านี้เป็นแมงกะพรุนโดยเฉพาะแมงกะพรุนสีน้ำเงินอาร์กติกซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางถึงสองเมตร เมื่อนำขึ้นจากน้ำ รูปร่างดังกล่าวจะแบนและตายไป
การลดลงของการก่อตัวของโครงกระดูกในเหง้าแพลงก์ตอนนั้นแสดงให้เห็นว่าพวกมันมีเปลือกบางและมีรูขุมขนที่ใหญ่กว่าเปลือกของเหง้าที่อาศัยอยู่ที่ก้น
ในหอยกระดูกงูซึ่งเป็นผู้นำวิถีชีวิตแบบแพลงก์ตอน เราต้องเผชิญกับการลดจำนวนเปลือกหอยทุกขั้นตอน: 1) ตัวของหอยสามารถซ่อนอยู่ในเปลือกหอยได้อย่างสมบูรณ์; 2) เปลือกครอบคลุมเฉพาะอวัยวะสืบพันธุ์; 3) เปลือกหายไปอย่างสมบูรณ์
ใน pteropods เปลือกจะบางและโปร่งใสหรือส่วนใหญ่หายไปเลย
การสะสมของสารที่มีความถ่วงจำเพาะต่ำกว่า (ไขมัน น้ำมัน) จะสังเกตได้ในไดอะตอม สัตว์หากินเวลากลางคืน เรดิโอลาเรียนจำนวนมาก และโคพีพอด การรวมไขมันทั้งหมดเป็นตัวแทนของสารอาหารสำรองและในเวลาเดียวกันก็ช่วยลดน้ำหนักที่เหลืออยู่ ฟังก์ชั่นเดียวกันนี้ทำโดยหยดไขมันในไข่ทะเลและไข่ปลา ในเปลือกของสัตว์จำพวกครัสเตเชียนแพลงก์ตอนเมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบที่อาศัยอยู่ด้านล่างปริมาณแคลเซียมในเถ้าจะลดลงและในเวลาเดียวกันปริมาณไขมันก็เพิ่มขึ้น: ในปูหญ้า (Carcinus) คลานไปตามด้านล่างแคลเซียมในเถ้า คือ 41% ไขมัน 2% โคพีพอดแพลงก์ตอนขนาดใหญ่ชนิดหนึ่งมีชื่อว่า Anomalocera มีแคลเซียม 6% และไขมัน 5%
การสะสมของก๊าซยังมีประสิทธิภาพในการลดน้ำหนักตกค้างอีกด้วย ดังนั้นสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวจึงมีแวคิวโอลก๊าซพิเศษ สาหร่ายซาร์กัสซัมหลายเซลล์ที่ลอยอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติก มีฟองก๊าซที่ช่วยพยุงพวกมันในน้ำ แต่อุปกรณ์อุทกสถิตที่เติมแก๊สของไซโฟโนฟอร์, หางแฉก, ไม้ดอกในน้ำของแบลเดอร์เวิร์ต ฯลฯ มีชื่อเสียงเป็นพิเศษ
การที่เนื้อเยื่อชุ่มน้ำและการก่อตัวของเยลลี่จะพบได้ในสาหร่ายเซลล์เดียวและโคโลเนียล แมงกะพรุน ctenophores pteropods และหอยกระดูกงู เป็นที่ยอมรับกันว่าในทะเลบอลติกซึ่งมีน้ำสดกว่าและด้วยเหตุนี้สภาพการลอยตัวจึงแย่ลง ร่างกายของแมงกะพรุน Aurelia มีน้ำอยู่ 97.9% และในทะเลเอเดรียติกซึ่งมีความเค็มมากกว่า 35% และมีสภาพการลอยตัวอยู่ ดีกว่ามันมีเพียง 95.3% เป็นไปได้ว่าสาเหตุมาจากสภาพการลอยตัวในทะเลเหล่านี้โดยเฉพาะ
รูปทรงและขนาดของแนวต้านของแผ่นไม้กระดาน- เป็นที่ทราบกันดีว่าความต้านทานที่ตัวกลางกระทำต่อวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่นั้นสัมพันธ์กับแรงเสียดทานภายในของอนุภาคน้ำที่ถูกแทนที่ และเป็นไปตามสัดส่วนของพื้นผิวที่ถูกแทนที่ ดังนั้นอัตราการแช่จะแปรผกผันกับพื้นที่ผิวจำเพาะ นั่นคืออัตราส่วนของพื้นผิวของร่างกายต่อปริมาตร เมื่อขนาดของร่างกายลดลง พื้นผิวของมันจะลดลงตามสัดส่วนของสี่เหลี่ยมจัตุรัส และปริมาตรของมันจะลดลงตามสัดส่วนของลูกบาศก์ของมิติเชิงเส้น สำหรับลูกบอล พื้นที่ผิวจำเพาะเท่ากับ 4r 2 π: 4 / 3 /r 3 π = 3/r นั่นคือลูกบอลที่มีรัศมี 1 จะมีพื้นที่ผิวจำเพาะเท่ากับ 3 ใน 2 - 1 1/2; 3 - 1; 4 - 3/4; 5 - 3/5; 6 - 1/2; 7 - 3/7; 8 - 3/8 เป็นต้น
ดังนั้นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กจึงได้เปรียบเหนือสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ในแง่ของการลอยตัว สิ่งนี้ทำให้ชัดเจนว่าทำไมรูปแบบขนาดเล็กจึงมีอิทธิพลเหนือแพลงก์ตอน ตัวอย่างเช่น สำหรับสาหร่าย ขนาดที่เล็กของพวกมันให้ประโยชน์ในการดูดซับเกลือโภชนาการได้มากขึ้น ซึ่งพบได้ในปริมาณน้อยมากในทะเล
ไม้กระดานแบ่งตามขนาด
อัลตร้าแพลงก์ตอนเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดไม่เกินหลายไมครอน
แพลงก์ตอนนาโน ขนาด - น้อยกว่า 50 ไมครอน สิ่งมีชีวิตขนาดนี้ผ่านแก๊สมิลล์ที่หนาที่สุดด้วยขนาดตาข่าย 65-50 ไมครอน ดังนั้นในการนับแพลงก์ตอนนาโน จึงใช้การหมุนเหวี่ยงหรือการตกตะกอนในภาชนะที่มีปริมาณสูง (เครื่องหมุนเหวี่ยงหรือแพลงก์ตอนตะกอนประกอบด้วยแบคทีเรียของแฟลเจลเลตที่ไม่ปอกเปลือกและซิลิกอน coccolithophores)
ไมโครแพลงก์ตอนติดอยู่ในก๊าซบดจำนวนมากอยู่แล้ว สิ่งเหล่านี้รวมถึงเพอริดีนหุ้มเกราะ ไดอะตอม โปรโตซัว สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็ก ฯลฯ ขนาดของสิ่งมีชีวิตไมโครแพลงก์ตอนอยู่ในช่วงตั้งแต่ 50 ถึง 1,000 ไมครอน
Mesoplankton เป็นสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนสัตว์จำนวนมาก: โคพีพอด, คลาโดเซแรน ฯลฯ ขนาด - ตั้งแต่ 1 ถึง 15 มม.
Macroplankton มีหน่วยวัดเป็นเซนติเมตร เหล่านี้รวมถึงแมงกะพรุน, siphonophores, salps, pirozomes, kelnopods, pterygopods เป็นต้น
แพลงก์ตอนเมกะมีรูปแบบขนาดใหญ่เพียงไม่กี่รูปแบบที่มีขนาดประมาณ 1 เมตร ในจำนวนนี้ได้แก่ แถบดาวศุกร์ แมงกะพรุนสีน้ำเงินอาร์กติก และยักษ์พิเศษอื่นๆ โปรดทราบว่าทั้งแพลงก์ตอนขนาดใหญ่และแพลงก์ตอนเมกะนั้นประกอบด้วยรูปแบบเฉพาะที่มีตัวเจลาตินัสที่ได้รับการพัฒนาอย่างสูงแช่อยู่ในน้ำ ซึ่งเห็นได้ชัดว่าชดเชยขนาดที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งเป็นข้อเสียในแง่ของการลอยตัว
อย่างไรก็ตาม เพื่อเอาชนะความต้านทานของสภาพแวดล้อม ไม่เพียงแต่ขนาดสัมพัทธ์ของพื้นผิวของร่างกายที่จมอยู่ใต้น้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรูปร่างของมันด้วย ดังที่ทราบกันดีว่าทรงกลมมีพื้นที่ผิวน้อยที่สุดสำหรับรูปทรงเรขาคณิตทั้งหมดที่มีปริมาตรเท่ากัน อย่างไรก็ตาม รูปแบบทรงกลมค่อนข้างแพร่หลายในหมู่สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน (สาหร่ายสีเขียวบางชนิด แฟลเจลเลตจำนวนหนึ่ง รวมถึง Noctiluca noctule ที่รู้จักกันดี Thalassicola radiolaria และ ctenophores บางชนิด เป็นต้น)
เราต้องคิดว่าในกรณีนี้อุปกรณ์เช่นการลดแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงการแช่ร่างกายด้วยน้ำและสิ่งที่คล้ายกันเพื่อชดเชยข้อเสียของรูปร่างทรงกลมที่พวกเขากำจัดผลกระทบของแรงโน้มถ่วงโดยสิ้นเชิง สำหรับสิ่งมีชีวิตดังกล่าว คอลัมน์น้ำจะเป็นเนื้อเดียวกัน ไม่มีสภาพแวดล้อมอื่นและแหล่งที่อยู่อาศัยอื่นใด ยกเว้นสายน้ำ ที่มีความสม่ำเสมอเช่นนั้นในทุกทิศทาง ดังนั้นจึงไม่พบสิ่งมีชีวิตทรงกลมที่ใดเลยนอกจากสายน้ำ เป็นไปได้ว่าในสภาวะที่ไม่คำนึงถึงแรงโน้มถ่วง รูปร่างทรงกลมที่มีพื้นที่ผิวน้อยที่สุด จะให้ข้อดีบางประการได้
ในการเพิ่มการลอยตัว สิ่งสำคัญเป็นพิเศษคือการเพิ่มขึ้นของสิ่งที่เรียกว่าพื้นผิวด้านหน้า ซึ่งก็คือพื้นผิวที่เมื่อเคลื่อนที่จะแทนที่อนุภาคของตัวกลาง (ในกรณีนี้คือเมื่อดำน้ำ)
เมื่อพิจารณาถึงน้ำหนักของแพลงก์เตอร์ที่น้อยมาก เพียงแค่ยืดลำตัวในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางของแรงโน้มถ่วง ก็ทำให้สิ่งมีชีวิตได้เปรียบในแง่ของการลอยตัวแล้ว แบบฟอร์มนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตที่มีความคล่องตัวบ้าง ดังนั้นรูปแบบที่ยาวเป็นรูปแท่งคล้ายด้ายหรือคล้ายริบบิ้นของสิ่งมีชีวิตเดี่ยวและอาณานิคมจึงมักพบในแพลงก์ตอน ตัวอย่างได้แก่ สาหร่ายสีเขียวจำนวนหนึ่ง ไดอะตอมจำนวนมาก เรดิโอลาเรียนบางชนิด ลูกศรทะเล (Sagitta) ตัวอ่อนของสัตว์จำพวกครัสเตเชียนประเภทเดคาพอด และแผ่นกระดานเคลื่อนที่อื่นๆ เป็นที่ชัดเจนว่าพื้นผิวเสียดสีนั้นเพิ่มขึ้นอีกด้วยหนามและส่วนยื่นจำนวนมากที่พุ่งไปในทิศทางที่แตกต่างกัน ซึ่งเรายังพบในตัวแทนจำนวนมากของกลุ่มที่เป็นระบบที่หลากหลาย เช่น ในไดอะตอม chaetoseros, peridinium-ceratium, เหง้า globigerina radiolarians จำนวนมากตัวอ่อนของเม่นทะเลและดาวงู ( พลูเตอุส) และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสัตว์จำพวกครัสเตเชียนต่าง ๆ ที่ตกแต่งด้วยขนแปรงขนนก
สิ่งที่สำคัญเช่นเดียวกันคือการทำให้ร่างกายแบนราบในระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางของแรงโน้มถ่วงซึ่งในระหว่างการวิวัฒนาการนำไปสู่การพัฒนารูปแบบรูปทรงเค้กหรือรูปทรงดิสก์ ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของรูปแบบดังกล่าวคือแมงกะพรุน Aurelia ซึ่งแพร่หลายในทะเลของเรา แต่รูปแบบนี้ยังพบได้ในแพลงก์เตอร์ของกลุ่มที่เป็นระบบอื่น ๆ ซึ่งรวมถึง Costinodiscus, Leptodiscus, radiolarians จำนวนหนึ่ง และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Phyllosoma foliaceae ซึ่งเป็นตัวอ่อนของกุ้งล็อบสเตอร์หนาม ซึ่งเป็นกุ้งเครย์ฟิชเชิงพาณิชย์ในยุโรปตะวันตก
ในที่สุด การปรับปรุงเพิ่มเติมในทิศทางนี้นำไปสู่การบุกรุกของพื้นผิวด้านล่างและการพัฒนาของเมดูซอยด์ รูปร่างคล้ายร่มชูชีพ สมบูรณ์แบบมากจนใช้ในการบินเพื่อชะลอการร่วงหล่นของวัตถุในอากาศ เป็นตัวอย่างของรูปแบบเมดูซอยด์ นอกเหนือจากแมงกะพรุนชนิดต่างๆ แล้ว ยังสามารถตั้งชื่อตัวแทนแต่ละกลุ่มของกลุ่มอื่นๆ ได้ เช่น แฟลเจลเลตสีเขียว - เมดูโซคลอริส, เซฟาโลพอด - เซอร์โรธามา และโฮโลทูเรีย - pelagoturia
บ่อยครั้งที่ร่างกายมีอุปกรณ์หลายอย่างพร้อมกันซึ่งจะช่วยลดอัตราการแช่ตัว ดังนั้นในแมงกะพรุนนอกเหนือจากรูปแบบร่มชูชีพแล้วยังมีการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพของแผ่นเจลาตินัสกลาง ในรังสีบางชนิด เราพบการรวมตัวของไขมันร่วมกับรูปแบบ spinous; ในเหง้าโกลบิเจอรีนของแพลงก์ตอน เรามีรูขุมขนเพิ่มขึ้นและมีหนามจำนวนมากที่ช่วยลดน้ำหนักที่ตกค้าง
การปรับตัวที่หลากหลายเหล่านี้ให้เข้ากับวิถีชีวิตของแพลงก์ตอนได้รับการพัฒนาในระหว่างการวิวัฒนาการในสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย โดยไม่คำนึงถึงความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการของพวกมัน โปรโตพลาสซึมนั้นหนักกว่าน้ำแม้ว่าคุณจะไม่คำนึงถึงการก่อตัวของโครงกระดูกแร่ก็ตาม สถานการณ์นี้ทำให้เรามีสิทธิ์ที่จะเชื่อว่าวิถีชีวิตหลักนั้นเป็นสัตว์หน้าดินและไม่ใช่แพลงก์ตอน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ชีวิตเริ่มแรกมุ่งความสนใจไปที่ก้นทะเล และต่อมาสิ่งมีชีวิตก็แพร่กระจายเข้าไปในแถบน้ำ
ชีวิตพืชในมหาสมุทรกระจุกตัวอยู่ในชั้นน้ำที่ส่องสว่างชั้นบนสุดเท่านั้น ดูเหมือนว่านี่คือจุดที่สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนซึ่งกินพืชเป็นอาหารควรตั้งอยู่ตลอดเวลาเพื่อที่จะได้อยู่ใกล้แหล่งอาหารมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง พฤติกรรมของแพลงก์ตอนสัตว์ในทะเลมีความซับซ้อนมากกว่าที่คาดไว้มาก ตัวแทนส่วนใหญ่กินสาหร่ายในเวลากลางคืนเท่านั้นและในระหว่างวันพวกมันจะซ่อนตัวอยู่ในความมืดมิด
ในช่วงเวลากลางวันทั้งหมด ในชั้น 100 เมตรตอนบน ซึ่งเป็นที่ที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง มีเพียงสาหร่ายเท่านั้น ไม่ว่าคุณจะกรองน้ำทะเลมากแค่ไหนด้วยอุปกรณ์พิเศษ - ตาข่ายแพลงก์ตอน - มีเพียงสาหร่ายสีน้ำตาลแกมเขียวเท่านั้นที่จะรวมอยู่ในแก้ว ทันทีที่ดวงอาทิตย์ลับขอบฟ้าและความมืดมิดปกคลุมอยู่ในชั้นบนของน้ำทะเล สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งจะเริ่มทำงานอย่างเข้มข้นด้วยหนวดและแขนขาของพวกมันและพุ่งขึ้นไปข้างบน เมื่อรวมกับพวกเขาแล้ว Sals และลูกปลาก็ลุกขึ้นและทั้ง บริษัท ก็ตะครุบสาหร่ายในความมืดสนิท แพลงก์ตอนกินพืชตามมาด้วยสัตว์นักล่าแพลงก์ตอนขนาดเล็กและขนาดใหญ่ และตามมาด้วยปลาที่มีขนาดใหญ่กว่า เมื่อรุ่งเช้าใกล้เข้ามา แพลงก์ตอนสัตว์ทั้งหมดจะจมลงสู่ส่วนลึก และเมื่อเริ่มต้นวัน พื้นที่สว่างไสวของมหาสมุทรก็ว่างเปล่าอีกครั้ง
ในยุคแรกๆ ของชีววิทยาทางทะเล เมื่อมีการประดิษฐ์ตาข่ายแพลงก์ตอน ผู้คนสังเกตเห็นการจับปลาที่ดีในเวลากลางคืนและการจับที่ไม่ดีในตอนกลางวันทันที ในตอนแรกสันนิษฐานว่าสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนมองเห็นตาข่ายในเวลากลางวันและหนีไปจากตาข่าย ในเวลากลางคืนจะมองไม่เห็นอวนจึงนำปลามาได้มากมาย แน่นอนว่าปลา, ปลาหมึก, สัตว์จำพวกครัสเตเชียนขนาดใหญ่ที่สามารถว่ายน้ำได้ตามกฎแล้วจะไม่ตกลงไปในตาข่ายแพลงก์ตอนเนื่องจากพวกมันกลัวมันจริงๆ แต่สิ่งนี้ไม่สามารถใช้ได้กับสัตว์แพลงก์ตอนซึ่งเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งโดยกระแสน้ำ
เมื่อความเป็นจริงของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของแพลงก์ตอนในแต่ละวันชัดเจนขึ้น จึงจำเป็นต้องอธิบายสาเหตุของปรากฏการณ์ประหลาดนี้ ในขั้นต้น มีข้อเสนอแนะว่าสัตว์จำพวกกุ้งแพลงก์ตอนซึ่งยังคงอยู่ในความมืดมิดในระหว่างวัน สามารถหลบหนีจากผู้ล่าที่สามารถตรวจจับพวกมันได้อย่างง่ายดายในที่มีแสง ดังนั้นสัตว์กินพืชบนบกจำนวนมากจึงใช้เวลาทั้งวันในป่าลึกที่มีการป้องกันและออกมากินหญ้าภายใต้ความมืดมิดยามค่ำคืนเท่านั้น การเปรียบเทียบนี้อาจเป็นรูปเป็นร่าง แต่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสิ่งใดเลย
เป็นที่ทราบกันดีว่ามีสัตว์จำพวกกุ้งแพลงก์ตอนจำนวนหนึ่งที่เปล่งแสงเรืองแสงที่สดใส ราวกับว่าพวกมันจงใจส่งสัญญาณให้นักล่าทราบถึงที่ตั้งของพวกมัน และสัตว์จำพวกครัสเตเชียนเหล่านี้จะเรืองแสงทั้งในเวลากลางวันในส่วนลึกของทะเลและในเวลากลางคืนใกล้พื้นผิวของมัน นอกจากนี้ ไม่ใช่ว่าผู้กินแพลงก์ตอนทุกคนจะพบเหยื่อโดยใช้การมองเห็น เป็นที่รู้กันว่าวาฬบาลีนตรวจจับการรวมตัวกันของรายการอาหารผ่านการระบุตำแหน่งทางเสียงสะท้อน มันไม่ได้สร้างความแตกต่างอย่างแน่นอนไม่ว่าสัตว์จำพวกกุ้งที่มีเปลือกแข็งจะได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์หรืออยู่ในความมืดก็ตาม จากนั้นจึงตั้งสมมติฐานว่าพืชใดในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงปล่อยสารบางชนิดที่มีผลเสียต่อแพลงก์ตอนสัตว์ อย่างไรก็ตาม หลังจากการทดลองอย่างรอบคอบ สมมติฐานนี้ไม่ได้รับการยืนยัน
ปรากฎว่าการเคลื่อนไหวขึ้นลงในแต่ละวันไม่จำเป็นต้องจบลงที่ผิวน้ำทะเลเสมอไป มีสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนจำนวนมากที่ใช้เวลากลางคืนที่ระดับความลึก 500 - 200 เมตร และในระหว่างวันพวกมันจะลงมาหนึ่งกิโลเมตรหรือมากกว่านั้น พวกเขาไม่ได้เจาะเข้าไปในชั้นที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงเลยและไม่เคยเห็นแสงเลย แต่ถึงกระนั้นพวกมันก็มีการเคลื่อนไหวในแนวดิ่งที่สำคัญทุกวัน
ดังนั้น ดูเหมือนว่าสัตว์แต่ละสายพันธุ์ของแพลงก์ตอนและสัตว์ทะเล (ยังอาศัยอยู่ในแนวน้ำ แต่มีความสามารถในการเคลื่อนไหว) สัตว์แต่ละชนิดจะมีชีวิตอยู่ภายในขอบเขตความลึกที่แน่นอน ในเวลากลางคืนพวกมันจะอยู่ใกล้ขอบเขตล่าง และในตอนกลางวันจะอยู่ใกล้ขอบเขตบน โดยจะเคลื่อนขึ้นลงในระหว่างวัน เห็นได้ชัดว่าระดับการส่องสว่างมีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนไหวของสัตว์เหล่านี้
สังเกตได้ว่าในช่วงสุริยุปราคาเต็มดวง แพลงก์ตอนสัตว์ก็เริ่มมีความสูงเพิ่มขึ้นเช่นกัน แสงสว่างดูเหมือนจะทำให้สัตว์แพลงก์ตอนหวาดกลัว แต่ความมืดกลับดึงดูดเข้ามา แต่แล้วเหตุใดสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนจำนวนมากที่ลอยขึ้นสู่ผิวน้ำในมหาสมุทรในเวลากลางคืนจึงสะสมอยู่ในแสงตะเกียงที่สว่างไสวจึงตกลงไปในทะเล เหตุใดฝูงปลาและปลาหมึกจึงรีบเร่งเข้าหากระแสแสงนี้? ความได้เปรียบของการกระทำดังกล่าวไม่อาจอธิบายได้แต่อย่างใด
ผู้เชี่ยวชาญบางคน เช่น นักอุทกชีววิทยาชาวอังกฤษ Alec Laurie พยายามเชื่อมโยงการเคลื่อนไหวของสัตว์แพลงก์ตอนไม่ใช่ด้วยแสง แต่ด้วยอุณหภูมิ แนวคิดมีดังนี้ ที่อุณหภูมิต่ำ กระบวนการของชีวิตช้าลงและการใช้พลังงานลดลง ดังนั้นแพลงก์ตอนจึงยังคงอยู่ในระดับความลึกที่เย็นบริโภคสารอาหารเท่าที่จำเป็นและในเวลากลางคืนจะแทรกซึมเข้าไปในแหล่งอาหารอย่างรวดเร็วกินให้อิ่มและกลับเข้าสู่ความเย็น เหนือสิ่งอื่นใด ความหนืดของน้ำเย็นจะสูงกว่าน้ำอุ่น ซึ่งหมายความว่าสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนที่อาศัยอยู่ในเขตเย็นจะต้องใช้พลังงานน้อยลงเพื่อรักษาตำแหน่งในอวกาศมากกว่าที่พวกมันอาศัยอยู่ในน่านน้ำผิวดินที่อบอุ่น
บางที A. Lori อาจพูดถูกในระดับหนึ่งแม้ว่าการเปลี่ยนแปลงความหนืดของน้ำจะไม่มีนัยสำคัญมากจนแทบจะไม่สามารถมีบทบาทสำคัญในการปรับตัวของแผ่นกระดานได้ ความจริงก็คือทฤษฎีนี้ไม่ได้อธิบาย แต่อย่างใดว่าทำไมการขึ้นและลงจึงมีกำหนดเวลาในการเปลี่ยนความเข้มของแสงและเกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งของวัน ไม่ใช่เมื่อสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนรู้สึกหิว ภาพที่เป็นระเบียบของแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งในแต่ละวันของแพลงก์ตอนถูกรบกวนโดยสิ้นเชิงจากการค้นพบสายพันธุ์ที่ใช้เวลาทั้งวันบนผิวน้ำและลงไปสู่ส่วนลึกในเวลากลางคืน
ในท้ายที่สุดนักวิจัยชาวอังกฤษ D. Harris ซึ่งไม่พบคำอธิบายเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของแพลงก์ตอนจำนวนมากในแต่ละวันได้สรุปว่าพวกเขาไม่มีความสำคัญในการปรับตัวใด ๆ ว่านี่เป็นอาการข้างเคียงของจังหวะทางชีวภาพภายในของแพลงก์ตอน . เพียงแต่ว่าสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน เช่นเดียวกับพืชและสัตว์อื่นๆ ทั้งหมด มีนาฬิกาชีวภาพของตัวเอง และลูกตุ้มของพวกมันจะแกว่งวันละครั้งในความสูงร้อยเมตรและลงไปหนึ่งร้อยเมตร (สำหรับตัวอื่นๆ ยิ่งกว่านั้นด้วยซ้ำ)
แน่นอนว่า ในหลายกรณี การกระทำของสัตว์นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่เหมาะสมอย่างชัดเจน แต่มองเห็นได้ชัดเจน ในระหว่างการบิน ฝูงนกขนาดใหญ่โผล่ขึ้นมาจากทะเลสาบและบดบังดวงอาทิตย์อยู่ครู่หนึ่ง นี่ไม่ใช่อุปกรณ์ป้องกันจากผู้ล่า แต่เป็นเพียงเงาจากฝูงเท่านั้น แต่การเคลื่อนไหวเวลาและระยะทางของแพลงก์ตอนจำนวนมากเป็นประจำและควบคุมอย่างเข้มงวดนั้นไม่ใช่เงา! สิ่งมีชีวิตเองก็เคลื่อนไหว! แม้แต่ร่องรอยก็ไม่แยแสกับใครก็ตามที่ทิ้งมันไว้ ผู้ล่าจะเดินตามรอยเหยื่อ แม้แต่เงาก็เป็นอันตรายได้ เมื่อใช้มัน ศัตรูจะตรวจจับผู้ที่ทิ้งมันไป เป็นไปไม่ได้เลยที่จะจินตนาการว่าการกระทำที่จริงจังเช่นการเปลี่ยนจากความเย็นไปสู่ความร้อนจากความลึกสู่พื้นผิวและด้านหลังจะเป็นผลพลอยได้ที่ไม่แยแสจากจังหวะภายในของร่างกาย ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการเคลื่อนไหวเหล่านี้มีความจำเป็น แต่เราไม่รู้ว่าทำไมถึงจำเป็น จนถึงตอนนี้นี่เป็นหนึ่งในความลึกลับของมหาสมุทร บางทีผู้อ่านหนังสือเล่มนี้คนใดคนหนึ่งอาจจะสามารถแก้ปัญหาได้
หากความสำคัญของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของแพลงก์ตอน: และสำหรับชีวิตของแพลงก์ตอนนั้นยังไม่ชัดเจนนักดังนั้นบทบาทของปรากฏการณ์นี้ในความสมดุลของมหาสมุทรตามที่ศาสตราจารย์มิคาอิลวิโนกราดอฟหนึ่งในนักแพลงก์ตอนชั้นนำของเรากล่าวก็คือ ชัดเจน. การเคลื่อนที่ของแพลงก์ตอนขึ้นและลงเป็นประจำนำไปสู่การสัมผัสกันระหว่างผู้อยู่อาศัยในระดับความลึกต่าง ๆ เร่งกระบวนการเปลี่ยนสารอินทรีย์จากบริเวณที่สังเคราะห์ (ใกล้พื้นผิวมหาสมุทร) ไปยังสถานที่บริโภคหลัก (ในระดับความลึกและ ที่ด้านล่าง) รวมชาวเสาน้ำและด้านล่างให้เป็นชุมชนเดียว
แพลงก์ตอนสัตว์ (แพลงก์ตอนสัตว์) เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มักตกอยู่ใต้อำนาจของกระแสน้ำในมหาสมุทร แต่ไม่สามารถทำได้เหมือนกับแพลงก์ตอนพืช
ลักษณะเฉพาะ
คำว่าแพลงก์ตอนสัตว์ไม่ใช่อนุกรมวิธาน แต่เป็นลักษณะวิถีชีวิตของสัตว์บางชนิดที่เคลื่อนไหวเนื่องจากการไหลของน้ำ แพลงก์ตอนสัตว์มีขนาดเล็กเกินไปที่จะต้านทานกระแสน้ำหรือมีขนาดใหญ่ (เช่นในกรณีของแมงกะพรุนจำนวนมาก) แต่ไม่มีอวัยวะที่ช่วยให้พวกมันว่ายน้ำได้อย่างอิสระ นอกจากนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตที่เป็นแพลงก์ตอนเพียงช่วงหนึ่งของวงจรชีวิตเท่านั้น
คำว่าแพลงก์ตอนมาจากคำภาษากรีก แพลงก์โตสความหมายว่า “หลงทาง” หรือ “หลงทาง” คำว่าแพลงก์ตอนสัตว์รวมถึงคำภาษากรีก zoion ซึ่งแปลว่า "สัตว์"
ประเภทของแพลงก์ตอนสัตว์
เชื่อกันว่ามีแพลงก์ตอนสัตว์มากกว่า 30,000 สายพันธุ์ สามารถอาศัยอยู่ในน้ำจืดหรือน้ำเค็มได้ทั่วโลก รวมถึงมหาสมุทร ทะเล แม่น้ำ ทะเลสาบ ฯลฯ
ประเภทของแพลงก์ตอนสัตว์
แพลงก์ตอนสัตว์สามารถจำแนกได้ตามขนาดหรือความยาวลำตัว คำศัพท์บางคำที่ใช้เรียกแพลงก์ตอนสัตว์ ได้แก่
- ไมโครแพลงก์ตอนเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาด 20-200 ไมครอน ซึ่งรวมถึงโคพีพอดและแพลงก์ตอนสัตว์อื่นๆ ด้วย
- Mesoplankton เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาด 200 µm-2 มม. รวมถึงตัวอ่อนของสัตว์จำพวกครัสเตเชียนด้วย
- แพลงก์ตอนขนาดใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตขนาด 2-20 มม. ซึ่งรวมยูเพอเซียนด้วย (เช่น เคยเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด รวมถึงวาฬบาลีน)
- Micronekton เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาด 20-200 มม. ตัวอย่าง ได้แก่ ยูเพอเซียนและเซฟาโลพอดบางชนิด
- Megaplankton - สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนที่มีขนาดใหญ่กว่า 200 มม. รวมถึง salps
- โฮโลแพลงก์ตอนเป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นแพลงก์ตอนตลอดชีวิต เช่น โคพีพอด
- เมอโรแพลงก์ตอนเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีระยะแพลงก์ตอนในวงจรชีวิต แต่จะเติบโตออกมา ณ จุดใดจุดหนึ่ง เช่น ปลา และ
แพลงก์ตอนสัตว์กินอะไร?
แพลงก์ตอนสัตว์และห่วงโซ่อาหาร
โดยทั่วไปแพลงก์ตอนสัตว์จะพบได้ในระดับโภชนาการที่สอง ซึ่งขึ้นต้นด้วยแพลงก์ตอนพืช ในทางกลับกัน แพลงก์ตอนพืชจะถูกกินโดยแพลงก์ตอนสัตว์ ซึ่งถูกกินโดยปลาตัวเล็กและแม้แต่ปลาวาฬยักษ์