Цікаве про планктон. Особливості, види, харчування та розмноження зоопланктону Дрібні планктонні рослини та тварини мають

Купаючись у морі чи океані, у воді випадково можна наступити на рибу чи водорість, що викликає дуже неприємні відчуття, але на щастя таке відбувається вкрай рідко. Насправді, більшість із нас не підозрює, що, перебуваючи в солоній воді, людина кожну секунду контактує з сотнями і тисячами організмів, яких вона не бачить і не відчуває, але вони при цьому відчувають на собі її присутність. Ці невидимі жителі морів і океанів становлять планктон – безліч тварин і рослинних організмів, які дрейфують за течією і не здатні вибирати напрямок свого переміщення в просторі. Рідко серед них зустрічаються і більші представники, але таких серед усього планктону дуже мало.

Історія вивчення

Незважаючи на те, що дана група живих організмів здебільшого невидима для людських очей без застосування спеціальної техніки, про її існування біологи здогадувалися давно. Офіційно термін «планктон» запроваджено німецьким океанографом Віктором Гензеном, який усе своє життя присвятив вивченню різноманіття природи океану. Слово було введено в офіційний словник термінів майже 130 років тому – 1887 року.

Слово запозичене з грецької мови, з якої перекладається як «блукаючий» або «мандрівний». Це влучно відбиває спосіб існування найдрібніших морських жителів, тому термін чудово прижився і не оспорювався.

На даний момент планктонні організми є групою, в якій вчені щорічно роблять найбільшу кількість відкриттів нових видів, які раніше ніким не описані.

Нині з понад мільйон різних видів описано всього 250 тис., решта належить описати майбутнім поколінням океанографів.

З чого складається

Склад планктону дуже різноманітний, тут можна зустріти багато видів бактерій, водоростей, кишковопорожнинних, найпростіших, рачків та ракоподібних, молюсків, ікру та личинок риб, личинок безхребетних і т.д.

Під мікроскопом мікросвіт морів та океанів виглядає фантастично: більшість мікроорганізмів нагадують зменшених представників фільмів про майбутнє чи інопланетян. Багато з них мають яскраве забарвлення, цікаву форму та незвичайну геометрію покривів. Деякі досить складно влаштовані, мають кровоносну та нервову систему вищих тварин, тому називати їх безликою масою було б неправильно.

Усіх представників ділять на дві великі групи:

– рослинні організми, які потребують сонячного світла для того, щоби фотосинтезувати. Сюди входять діатомові, зелені та синьо-зелені водорості. Саме фітопланктон виробляє величезну кількість органіки, яка забезпечує їжу для переважної більшості водних мешканців. Велика кількість фітопланктону залежить від того, як багато у воді необхідних йому речовин: азоту, фосфору або кремнію. При перегляді крапельки морської води в мікроскопі вчені можуть на вигляд планктонних організмів робити висновок про наявність кожної з цих речовин. При активному розвитку фітопланктону водяні товщі можуть змінювати свій колір, саме це явище зумовлює літнє «цвітіння» води.

- живі організми, які не можуть переміщатися або дуже обмежені щодо цього. Видова різноманітність досить велика, тут можна зустріти рачків і коловраток, ракоподібних, найпростіших, кишковопорожнинних, крилоногих молюсків, мальків риб, личинок комах та ін. Зоопланктон не так сильно залежить від попадання в товщу сонячних променів, як фітопланктон тільки в поверхневих шарах, а й ближче до дна.

Розрізняють також планктонні організми залежно від того, як довго вони перебувають у цій групі:

1. Голопланктон– ці представники від народження до смерті є планктонними та ведуть відповідне існування.
2. Меропланктон- проводять у формі планктонних організмів лише частину життя, найчастіше - перший її період, пізніше перетворюючись на істот, які збільшують свою вагу і вільно переміщуються у воді. До таких представників належать риби, морські черв'яки та ін.

Розміри

Вважають, що планктон – це виключно мікроскопічні мікроорганізми, які не можна розглянути неозброєним поглядом. Саме про це повідомляють учні на уроках географії та біології, роблячи доповіді та зачитуючи реферати. Насправді це не зовсім так. Переважна більшість представників цієї групи справді дуже малі, але є й такі, що значно перевищують розміри тіла людини.

• фемтопланктон– представлений найдрібнішими вірусами, розміром до 0,2 мкм;
• пікопланктон– до нього входять великі бактерії та одноклітинні водорості розміром від 0,2 до 2 мкм;
• нанопланктон- великі одноклітинні водорості та колонії бактерій розміром 2-20 мкм;
• мікропланктон- сюди відносять коловраток, найпростіших і більшість водоростей розміром від 0,02 до 0,2 см;
• мезопланктон– до цієї групи належать рачки та морські тварини до 2 см;
• макропланктон– медузи, креветки та інші тварини від 2 до 20 см;
• мегапланктон- Найбільші представники з розміром від 20 см до 2 м.

Найбільшими в планктоні є медузи ціанеї з тілом діаметром 2 м і щупальцями, що простягаються на 30 м навколо, а також колонії пиросом, які утворюють стрічку шириною 1 м і 30 м завдовжки.

Найбільш численну групу є організми в діапазоні 0,2-2 мкм, саме вони по біомасі значно перевершують інших, навіть найбільших представників.

Цікава картина залежності ваги та розміру цих мікроорганізмів. Не завжди великі екземпляри важать багато. Для того, щоб швидше дрейфувати, в процесі еволюції виробилося багато пристроїв, які не збільшують масу тіла, але підвищують здатність до ширяння до води: включення газу або крапель легкого жиру, внутрішні камери з морською водою, вирости, тонке і плоске тіло, пори всередині скелета та ін.

Біологічні сезони

Як більшість видів живої природи, планктон має сезонні коливання чисельності, які обумовлені температурою довкілля і довжиною світлового дня. Під час хороших погодних умов, тепла та достатньої кількості світла спостерігається сплеск розмноження, а за несприятливих факторів розвиток уповільнюється. Протягом кожного сезону змінюються склад, кількість та вікові показники представників фітопланктону та зоопланктону.

Річний цикл виглядає так:

1. Навесні зі значним потеплінням починають бурхливо розмножуватися водорості, тому фітопланктон швидко розвивається, часто викликаючи цвітіння води. Оскільки фітопланктон служить їжею для багатьох видів зоопланктону, збільшення водоростей незмінно тягне за собою бурхливий сплеск активного розмноження дрібних живих планктонних організмів.
2. До літа зростання чисельності зупиняється і завмирає одному рівні.
3. Восени кількість фітопланктону та зоопланктону починає зменшуватися, особливо рано цей процес стартує у північних акваторіях. У південних широтах осінь знову провокує спалах розмноження, як і навесні.
4. Взимку кількість знижується, більшість екземплярів переходять до стану спокою.

Тривалість кожного сезону пов'язана з географічним розташуванням, тому для представників, що дрейфують на півночі, період спокою може тривати дев'ять місяців на рік, тоді як у південних регіонах зводиться до кількох тижнів. У тропіках стан та кількість фітопланктону та зоопланктону весь рік перебуває в урівноваженому стані.

Де мешкає

Ідеальними умовами для цієї групи вважаються ті ж, що і для решти всіх живих істот: тепло і світло сонця. Такі умови є у верхньому шарі води, який добре прогрівається та пропускає через себе сонячні промені у достатній кількості. Особливо це важливо для фітопланктону, процеси життєдіяльності якого залежать від сонячного світла. Найбільше його можна виявити у поверхневому шарі морів та океанів, що має назву евфотичний шар. На глибині 50 м густота населення починає зменшуватися, а після 100 м зустріти планктонного представника можна лише зрідка.

Раєм для планктону є тропічні акваторії океану, тому велика видова різноманітність і чисельність зосереджені в теплих хвилях Індійського океану. Найчастіше склад різноманітний і намішаний, але деякі екземпляри живуть без сусідів. До таких відносяться рачки артемії, що мешкають у водах з настільки високою солоністю, що її не виносять більше жодні планктонні організми.

Але найчастіше видова різноманітність у морі дуже широка. Середні дані по чисельності показують, що в одній склянці морської води знаходиться 200 млн. вірусів, які заражають 20 млн. бактерій, що теж знаходяться в цьому ж склянці. Тому можна тільки уявити, скільки планктону ми розштовхуємо своїм тілом, заходячи в морську воду.

Раніше в північних частинах Атлантичного океану планктон не виживав через низькі температури, але зараз, через 800 тис. років, він знову повернувся в ці області. Причиною цього стало танення полярних льодовиків, яке відбувається інтенсивніше через глобальне потепління. Наявність у цих акваторіях їжі привернула сюди сірих китів. Які ще зміни в природі здатні викликати розселення цих морських мікроорганізмів, можна лише припускати.

Зустріти планктон можна не тільки в екзотичних місцях: він живе в будь-яких водоймах, навіть у невеликому відрі з водою, яке кілька днів простояло вдома. В акваріумі його із задоволенням поїдають риби, урізноманітнюючи свій раціон і наближаючи його до природного. Зустріти зоопланктон можна і в супермаркеті, тут він продаватиметься під назвою «криль», який є досить смачним делікатесом, що високо цінується не лише китами, а й людьми.

Екологічна роль

Значення фітопланктону та зоопланктону у житті планети складно переоцінити. Саме ці мікроорганізми були першими на Землі, які почали продукувати кисень. Навіть зараз 50% кисню виробляється планктоном, а у зв'язку з швидкою вирубкою лісів цей відсоток щорічно збільшується, тому титул «легкі планети» можна передавати океанічним мешканцям.

Планктон споживає органіку, яка надходить у світовий океан, і якби не ці невтомні «очисники» вода давно стала б непридатною для життя. Вони є початковим елементом харчового ланцюжка, цілий рік насичуючи морських мешканців та птахів. Цікавий той факт, що найбільші ссавці – сині кити – харчуються найменшими представниками глибин океану – планктоном. Багато кити пливуть слідом за течіями, в яких є велике скупчення планктонних мікроорганізмів, щоб завжди залишатися біля годівниці.

Вчені використовують цю групу для непрямої оцінки чистоти водойм, оскільки у забрудненій воді її представники швидко вимирають.

Чудо, що світиться

Всім відомо прекрасне явище світіння моря, яке можна спостерігати у нічний час, що відбувається завдяки присутності в ньому планктонних бактерій, що фотосинтезують. Найактивніше цей процес спостерігається в теплу пору року, в моменти активного розмноження фітопланктону. Яскраве світіння туристи можуть спостерігати у прибережних зонах Чорноморських акваторій, в Азовському морі, перенасиченому добривами, та на Мальдівах.

Основним джерелом світіння є ціанобактерії та динофлагелляти. Вони здатні виробляти стільки світла, що його бачать навіть космонавти у вигляді блакитної пелени, перебуваючи на орбіті. Величезна кількість фотографів прагнуть у такий час на узбережжі, щоб зробити свої найкращі фотографії.

9 votes )

Деякі види риб та морських тварин харчуються планктоном. Вони проціджують воду крізь спеціальні органи, здатні відфільтровувати дрібних морських організмів, що знаходяться в ній. Це і є планктон. По суті, він являє собою скупчення крихітних організмів, які мешкають у верхніх шарах води, що прогріваються сонцем. Вони вільно переміщаються, підкоряючись волі морської течії.

До складу планктону входять мікроскопічні рослини та тварини. Рослини ми називаємо фітопланктоном, а тварин – зоопланктоном. Планктон не слід плутати з бетносом, представленим жителями морського дна. Планктон поділяється на морський, річковий (потамопланктон) та озерний (лімпопланктон).

Фітопланктон не може існувати без сонячного світла, так представлений організмами, що живляться за рахунок фотосинтезу. Саме тому він є на невеликих глибинах, не більше 100 метрів. Здебільшого це діатомові водорості. Зоопланктону щодо цього пощастило більше. Його можна зустріти на різних глибинах.

Склад морського та річкового планктону різний. Річковий представлений веслоногими ракоподібними та коловратками. Морський планктон значно багатший. У його складі: ракоподібні, креветки, мізиди, інфузорії, радіолярії, медузи, гребневики, молюски, риб'ячі личинки, безхребетні і т.д.

Ці істоти дуже малі. Їх розмір обчислюється у мікронах. Найбільші можуть досягати кількох міліметрів. Планктон, що складається з бактерій та дрібних водоростей, називають неопланктоном. Той, у якому присутні коловратки, личинки і великі водорості, називають микропланктоном. До складу мезопланктону входять веслоногі рачки та інші тварини розміром не більше одного сантиметра. Мізиди, креветки та медузи становлять основу макропланктону. Існує ще мегапланктон, який представлений гребінцями, великими медузами, типу ціанеї, і вогнетелками.

Фітопланктон необхідний організмам, які здатні виробляти органічні речовини з неорганічних. У свою чергу саме за рахунок цих органічних речовин і можуть існувати окремі види тварин. Певну частину органіки можуть виробляти і донні рослини, які називаються фотобентосом. У будь-якому випадку вміст фітопланктону у воді залежить від її хімічного складу, і наявності в ній різних корисних речовин, таких, наприклад, як кремній, азот і фосфати. Там де багато фітопланктону, яким харчується більший планктон, завжди повно морських тварин. Ну і, звичайно, на розвиток фітопланктону впливає сезонність. Взимку, зважаючи на холод і нестачу сонячного світла, його завжди менше. Менше його й у північних широтах, тоді як і тропічної зоні його завжди надлишок. Ну а разом із розвитком фітопланктону починає розвиватися і зоопланктон. Інакше кажучи, між усіма видами планктону існує тісний зв'язок.

Процес рясного розвитку фітопланктону ми можемо спостерігати як цвітіння води. Це не завжди корисно, тому що супроводжується виділенням отруйних речовин, які і спричиняють масову загибель риб і морських тварин. Такого результату, наприклад, може призводити занадто висока температура навколишнього повітря.

Що стосується біомаси планктону, то вона залежить від виду водойми та сезону року. Якщо говорити про фітопланктон, то в океані його біомаса приблизно однакова, і знаходиться в районі кількох грамів на метр кубічної води. Зоопланктону дещо більше, до десятків грамів на метр кубічний. Що глибше, то планктону менше. За рівнем наявності у водоймі планктону, можна судити про рівень його забруднення.

Планктон - дрібні примітивні організми, що дрейфують у товщі води. Слово «планктон» походить від грецького planktos, що означає «мандрівний». Планктон поділяють на кілька груп:

• Фітопланктон. Слово походить від грецького phyton, що перекладається як «рослина». До його складу входять дрібні водорості, що плавають біля поверхні води, де багато сонячного світла, необхідного для фотосинтезу.
• Зоопланктон. Від zoo – тварина. Складається з найпростіших та багатоклітинних тварин, таких як ракоподібних. Зоопланктон харчується фітопланктоном.
• Бактеріопланктон. Складається з бактерій та архей, які беруть участь у процесі ремінералізації, тобто. перетворенні органічних форм на неорганічні.

Таким чином, дана класифікація поділяє весь планктон на три великі групи: виробників (фітопланктон), споживачів (зоопланктон) та утилізаторів (бактеріопланктон).

Поширений планктон у всьому світовому океані. Головною умовою його утворення є достатня кількість сонячного світлата наявності у воді органічних поживних речовин – нітратів та фосфатів. Значення планктону у світовому океані важко переоцінити. Він відіграє роль годівниці більшості риб у молодому віці. Течії збирають планктон у звані поля нагула, у яких пасуться китоподібні, і навіть китові акули. Деякі кити навіть здійснюють сезонні міграції, слідуючи за полями планктону.

Дрібні рослини на поверхні води беруть участь у фотосинтезі, і є важливим елементом усієї системи круговороту кисню на планеті. Планктон є найбільшим джерелом вуглецю Землі. Справа в тому, що використовуючи його як їжу, тварини переводять планктон в біологічну масу, яка згодом осідає на морському дні, т.к. важче за воду. Цей процес відомий у наукових колах як «біологічний насос».

Для планктонних істот дуже важливо виробити будова, яке полегшувало б вільне ширяння у воді і перешкоджало б зануренню на дно водойми. Це для них питання життя чи смерті; Втрачаючи здатність підтримувати себе у зваженому у воді стані, планктонний організм неминуче гине.

Для планктонного організму дуже важливо мати вагу, можливо близьку до ваги води, тобто найменшу питому вагу. Це досягається насамперед надзвичайно високим вмістом води у тканинах тіла цих організмів. Чудовим прикладом є планктонні кишковопорожнинні тварини (Coeelenterata), властиві, втім, за дуже рідкісними винятками (кілька видів прісноводних медуз) морському планктону.

Різні легкі продукти його життєдіяльності, що затримуються в тілі організму, також знижують його питому вагу. У протоплазмі планктонних корененіжок накопичуються спеціальні бульбашки - вакуолі, що укладають виділяється при диханні тваринного вуглекислоту. Звичайно, присутність таких, наповнених газом, вакуолей, знижує питому вагу тварини та сприяє її спливанню.

У клітинах планктонних синьо-зелених водоростей є дуже дрібні червонуваті включення, які називаються псевдовакуолями. Втрачаючи їх, ці водорості опускаються на дно. Таким чином, псевдовакуолі також є гідростатичним, тобто службовцем для підтримки тіла у воді пристосуванням.

У зниженні частки дуже велику роль відіграють відкладення жиру та олії. Ці речовини, як відомо, легші за воду і спливають на поверхню. Зрозуміло, що, накопичуючись у тілі планктонного організму, включення жиру та олії зменшують його питому вагу. Справді, для планктонних водоростей і тварин скупчення жирових речовин дуже характерними. Для зниження частки служать також виділені деякими планктонними організмами багаті водою драглисті оболонки. Прекрасним прикладом є склоподібно - прозора камера гіллястоусого рачка голопедіуму і драглистий чохол дзвіночкової інфузорії (Tintinnidiumрис).

Дуже багато планктонних водоростей, особливо синьо-зелені, занурені в грудочку слизу, присутність якого полегшує організм.

Різноманітні також пристрої, що виробляються планктонними організмами для підвищення опору та збільшення тертя. Багато хто з них збільшує, наскільки можливо, поверхню тіла, що завдяки тертю про частинки води зменшує швидкість занурення. При цьому особливо суттєво, що збільшення поверхні часто-густо відбувається за рахунок скорочення обсягу організму, - останній як би розплющується. Так, планктони діатомові водорості для цього приймають дисковидну і пластинчасту форму; у коловраток, що входять до складу планктону, панцир більш менш сплющений і розширений. Щоб збільшити поверхню, планктонні діатомові, крім того, з'єднуються в колонії, що складаються з безлічі прилеглих один до одного клітин.

Освіта придатків у вигляді голок та шипів- явище дуже характерне для цілого ряду планктонних водоростей та тварин. У деяких з них голки і шипи при цьому розташовуються в різних площинах, і спрямовані на всі боки (прісноводна, планктонна, колоніальна зелена водорість рихтерієла), що зустрічається головним чином у ставковому планктоні.

Органами руху планктонних організмівє задні плавальні вусики у гіллястоусих і плавальні ніжки у веслоногих рачків, а також передня пара довгих вусиків у останніх; для руху служить і коловертальний апарат коловраток, дрібні вії інфузорій та деякі інші органи.

У самостійних переміщеннях планктонного організму, як горизонтальних, і вертикальних, велику роль грають різні направні пристрої. Мало вміти плавати, треба вміти ще й спрямовувати свій шлях і, крім того, під час плавання зберігати стійкість тіла. Для цієї мети планктонні тварини виробляють цілу низку пристроїв. Наприклад наведемо гіллястовусих рачків босмін. Передні вусики у цих рачків дуже довгі, нерухомо зрощені з кінцем голови на кшталт хоботка.

Планктонних ракоподібних і коловраток, що мешкають у прісних водах, поїдають риби, а також цілий ряд відносно дрібних безхребетних хижаків (гіллястовусий рачок Leptodora kindti,багато веслоногих ракоподібних, личинки комара, що не кусається. Chaoborusта ін.). У нападників на «мирний» зоопланктон риб і безхребетних хижаків різні стратегії полювання і різний найкращий видобуток.

У процесі полювання риби зазвичай покладаються на зір, намагаючись вибрати видобуток максимального для них розміру: для підрослих риб це, як правило, найбільші з планктонних тварин, що зустрічаються в прісних водах, у тому числі і безхребетні хижаки-планктонофаги. Безхребетні хижаки нападають переважно на дрібних або середніх розмірів планктонних тварин, оскільки з великими вони просто не можуть впоратися. У процесі полювання хребці безхребетні орієнтуються, як правило, за допомогою механорецепторів, і тому багато з них на відміну від риб можуть нападати на своїх жертв і в повній темряві. Очевидно, самі безхребетні хижаки, будучи найбільшими представниками планктону, можуть стати жертвами риб. Мабуть, тому їм «не вигідно» бути особливо великими, хоча це дозволило б розширити розмірний діапазон їх потенційних жертв.

Щоб захиститися від безхребетних хижаків, планктонним тваринам вигідніше мати більші розміри, але при цьому відразу ж зростає небезпека стати добре помітним, а тому і легко доступним видобутком для риб. Компромісним рішенням цих, здавалося б, несумісних вимог було б збільшення реальних розмірів, але за рахунок будь-яких прозорих виростів, які не роблять їх власників особливо помітними. І справді, в еволюції різних груп планктонних тварин спостерігається виникнення подібних «механічних» засобів захисту від безхребетних хижаків. Так, гіллястовусий рачок Holopedium gibberumутворює навколо свого тіла кулясту драглисту оболонку (рис. 51), яка, будучи абсолютно безбарвною, не робить його особливо помітним для риб, але водночас захищає від безхребетних хижаків (наприклад, від личинок Chaoborus),оскільки їм просто важко вхопити таку жертву. Захисну функцію можуть виконувати і різні вирости панцира дафній і коловраток, причому, як з'ясувалося, деякі з цих утворень розвиваються у жертв під впливом певних речовин, що виділяються хижаками, що знаходяться неподалік. Спочатку подібне явище було виявлено (Beauchamp, 1952; Gilbert, 1967) у коловраток: самки жертви - коловратки брахіонус (Brachionus calyciflorus),вирощувані у воді, в якій раніше містили хижих коловраток роду аспланхна (Asplanchna spp.), продукували молодь з особливо довгими бічними шипами панцира (див. рис. 51). Ці шипи сильно заважали аспланхнам заковтувати брахіонусів, оскільки ті буквально вставали в них поперек горла.

Пізніше різні вирости тіла, індуковані хижаками, було виявлено і в ракоподібних. Так, у присутності хижих личинок Chaoborusу молодих особин Daphnia pulexвідростав на спинному боці «зубовидний» виріст, що істотно знижує ймовірність успішного поїдання їх цими хижаками (Krueger, Dodson, 1981; Havel, Dodson, 1984), а в деяких австралійських Daphnia carinataу присутності хижих клопів Anisops calcareus(Сім. Notonectidae) на спинній стороні утворювався прозорий гребінь, що, мабуть, також сильно заважає хижакові в схоплюванні та поїданні видобутку (див. рис. 51).

Від більшості риб подібні вирости захистити не можуть, і тому планктонним ракоподібним за наявності у водоймищі риби надзвичайно важливо зберігати непомітність і (або) уникати безпосередніх зустрічей з ними, особливо в умовах хорошого освітлення. Оскільки концентрація їжі планктонних ракоподібних максимальна якраз біля поверхні, не дивно, наскільки часто виявляємо ми у них існування вертикальних добових міграцій, що виражаються як підйом уночі в багаті на їжу поверхневі шари та опускання на день у шари, глибші, де слабка освітленість, а також можливість знизити локальну щільність у вигляді розсіювання у більшому обсязі перешкоджають виїдання їх рибами.

Самі собою вертикальні міграції вимагають певних енергетичних витрат. Крім того, мала кількість їжі та низька температура на великій глибині призводять до зниження інтенсивності розмноження та уповільнення розвитку рачків, а отже, зрештою, до зменшення швидкості їх популяційного зростання. Це негативне для населення наслідок вертикальних міграцій зазвичай розглядають як «плату» за захист від хижаків. Питання, чи варто подібним способом «розплачуватися» за захист від хижаків, може в еволюції вирішуватися по-різному. Так, наприклад, у глибокому Боденському озері на півдні ФРН живуть два зовні схожі види дафній: Daphnia galeataі Daphnia hyalina,причому перший вид постійно тримається у верхніх шарах водної товщі (епілімніоні), а другий - влітку і восени здійснює міграції, піднімаючись в епілімніон вночі і опускаючись на великі глибини (в гіполімніон) вдень. Концентрація їжі обох видів дафній (переважно це дрібні планктонні водорості) досить висока в епілімніоні і дуже низька в гіполімніоні. Температура в середині літа в епілімніоні досягає 20 °, а в гіполімніоні ледве доходить до 5 °. Дослідники з ФРН X. Штіх і В. Ламперт (Stich, Lampert, 1981, 1984), які докладно вивчили дафній Боденського озера, припустили, що міграції D. hyalinaдозволяють їй значною мірою уникнути преса риб (сигів та окуня), а D. galeata,залишаючись весь час в епілімніоні, в умовах сильного пресу риб здатна протистояти йому дуже високою народжуваністю. Свою гіпотезу про різні стратегії виживання цих дафній X. Штих н В. Ламперт перевіряли в лабораторних умовах, коли за відсутності хижака для обох видів імітували умови постійного перебування в епілімніоні (постійно підтримувана висока температура і велика кількість їжі) та умови вертикальних міграцій (змінний) ході доби температурний режим і кількість їжі, що змінюється). Виявилося, що в таких штучно створених умовах епілімніону обидва види чудово почувалися і мали високу народжуваність. У разі ж імітування умов вертикальних міграцій виживання та інтенсивність розмноження обох видів були суттєво нижчими, але цікаво, що D. hyalinaхарактеризувалася при цьому набагато кращими показниками виживання та розмноження, ніж D. galeata.При імітуванні ж умов епілімніону деяка перевага (щоправда, незначна) виявлялася у D. galeata.Отже, розбіжності у просторово-часовому розподілі цих видів дафній відповідали відмінностям їх фізіологічних особливостей.

На користь припущення, що саме прес риб-планктонофагів є фактором, відповідальним за виникнення у планктонних тварин вертикальних міграцій, свідчать і дані, отримані польським гідробіологом М. Глівічем (Gliwicz, 1986). Обстеживши ряд невеликих озер у Татрах, Гливич виявив, що представник веслоногих ракоподібних циклоп, що часто зустрічається в них. Cyclops abyssorumздійснює добові вертикальні міграції у озерах, де є риби, але здійснює там, де риби відсутні. Цікаво, що ступінь виразності вертикальних міграцій циклопів у тому чи іншому конкретному водоймищі залежала від того, наскільки довго існує в ньому постійне рибне населення. Зокрема, слабкі міграції відмічені в одному озері, куди риби були занесені лише за 5 років до проведення обстеження, а значно сильніші там, де риби з'явилися 25 років тому. Але найчіткіше міграції циклопів були виражені в тому озері, де риби, наскільки відомо, існували дуже давно, мабуть, уже кілька тисячоліть. Ще одним додатковим доказом на користь обговорюваної гіпотези може служити встановлений М. Глівичем факт відсутності в одному озері міграції циклопів у 1962 р., лише через кілька років після запуску туди риб, і наявність там же чітких міграцій їх у 1985 р. після 25-річного співіснування з рибами.

Рослинне життя океану зосереджена лише у верхньому, освітленому шарі води. Здавалося б, тут і повинні постійно знаходитися рослиноїдні планктонні організми, щоб бути ближче до джерела їжі. Проте насправді поведінка морського зоопланктону набагато складніша, ніж можна припустити. Переважна більшість його представників харчується водоростями тільки вночі, а вдень вони ховаються в темних глибинах.

Протягом усього світлого дня у верхньому стометровому шарі, де відбувається фотосинтез, перебувають майже одні водорості. Скільки не проціджуй спеціальним приладом — планктонною мережею — морську воду, у його склянці незмінно виявляється лише зеленувато-бура водоростева завись. Щойно сонце йде за горизонт і у верхніх шарах морської води настає темрява, рачки починають посилено працювати своїми антенами та кінцівками та прямують вгору. Разом із ними піднімаються сальпи, мальки риб, і вся ця компанія у повній темряві накидається на водорості. За рослиноїдним планктоном слідують дрібні і великі планктонні хижаки, а за ними більші риби. З наближенням світанку весь зоопланктон занурюється у глибину, і до початку дня освітлена зона океану знову пустіє.

На зорі морської біології, коли була винайдена планктонна мережа, люди одразу звернули увагу на гарні улови вночі та погані вдень. Спочатку припускали, що планктонні організми при денному світлі бачать мережу та рятуються від неї втечею. Вночі ж мережа не видно і тому приносить багатий улов. Звичайно, риби, кальмари, великі рачки, здатні до активного плавання, як правило, у планктонну мережу не потрапляють, оскільки справді лякаються її. Але це ніяк не може ставитись до планктонних тварин, які пасивно пересуваються з місця на місце, що захоплюються течіями.

Коли реальність добових вертикальних переміщень планктону стала очевидною, знадобилося пояснити причину цього дивного явища. Спочатку висловлювалося припущення, що планктонні рачки, залишаючись вдень у темній глибині, легше рятуються від хижаків, які їх легко виявляють на світлі. Так, багато наземних травоїдних тварин проводять у рятувальній гущі лісу і виходять пастися лише під покровом нічної темряви. Аналогія ця, можливо, і образна, але ні на чому не заснована.

Відомий цілий ряд планктонних рачків, що випромінюють яскраве фосфоресцентне світло. Вони ніби навмисне сигналізують хижакам про своє місцезнаходження, причому світяться такі рачки і вдень у глибині моря, і вночі поблизу його поверхні. Крім того, далеко не всі пожирачі планктонних тварин знаходять свою жертву за допомогою зору. Вусаті кити, як відомо, виявляють скупчення харчових об'єктів за допомогою ехолокації. Для них абсолютно байдуже, освітлені рачки сонцем або перебувають у темряві. Тоді була висунута гіпотеза, згідно з якою рослини при фотосинтезі виділяють якісь речовини, що шкідливо діють на зоопланктон. Однак після ретельних експериментів це припущення не підтвердилося.

Виявилося також, що добові переміщення вгору-вниз не обов'язково закінчуються біля поверхні моря. Є безліч планктонних організмів, які проводять ніч на глибині 500-200 метрів, а вдень опускаються на кілометр і більше. Вони взагалі не проникають у шар, де відбувається фотосинтез, і ніколи не бачать світла, проте щодобово здійснюють значні вертикальні переміщення.

Таким чином, складається враження, що кожен вид планктонних і пелагічних (теж живуть у товщі води, але здатних до активного переміщення) тварин мешкає в межах певних меж глибини. Вночі вони тримаються поблизу нижньої, а вдень поблизу верхньої межі, здійснюючи протягом доби переміщення вгору та вниз. Цілком очевидно, що у переміщеннях всіх цих тварин чільну роль грає ступінь освітленості.

Помічено, що під час повних сонячних затемнень також починається піднесення зоопланктону. Світло начебто відлякує планктонних тварин, а темрява притягує. Але тоді чому маси планктонних організмів, піднявшись вночі до поверхні океану, накопичуються в променях яскравих ламп, опущених за борт? Чому до цього потоку світла спрямовуються зграї риб та кальмарів? Доцільність таких дій не можна було пояснити.

Деякі фахівці, наприклад, англійський гідробіолог Алек Лорі, намагалися пов'язати переміщення планктонних тварин не зі світлом, а з температурою. Ідея полягає у наступному. При низькій температурі життєві процеси йдуть повільніше, витрата енергії зменшується. Тому планктон і тримається в холодних глибинах, економно витрачаючи поживні речовини, а вночі швидко проникає до кормових полів, наїдається і йде назад у прохолоду. Крім іншого, в'язкість холодної води вище, ніж теплою. Отже, організмам планктону, які живуть у холодній зоні, для збереження свого положення в просторі доводиться витрачати менше енергії, ніж якби вони жили в теплих поверхневих водах.

Можливо, А. Лорі певною мірою прав, хоча зміни в'язкості води настільки незначні, що навряд чи можуть відігравати істотну роль пристосуваннях планктерів. Справа в тому, що ця теорія ніяк не пояснює, чому підйом і спуск приурочені до зміни інтенсивності світла і відбуваються в певний час доби, а не в міру того, як планктонні організми відчують голод. Струнка картина загальних уявлень про добове вертикальне переміщення планктону була вкрай порушена відкриттям таких видів, які день проводять біля поверхні, а на ніч спускаються в глибину.

Зрештою, англійський дослідник Д. Гарріс, не знайшовши пояснення масовим добовим переміщенням планктону, дійшов висновку, що вони мають ніякого пристосувального значення, що це побічний прояв внутрішнього біологічного ритму планктерів. Просто у планктонних організмів, як і у всіх інших рослин і тварин, є свій біологічний годинник, а їх маятник розмахує раз на добу на сто метрів вгору і на сто метрів вниз (в інших і більше).

Звичайно, у ряді випадків дії тварин призводять до явно недоцільних, але чітко видимих ​​результатів. Ось під час перельоту з озера піднялася величезна зграя птахів і на мить затьмарила сонце, це не пристосування для захисту від хижаків, а лише тінь від зграї. Але ж регулярні, суворо регламентовані за часом і відстанню переміщення величезних мас планктону не тінь! Переміщуються самі організми! Навіть слід не байдужий до того, ким він залишений. Слідом хижак трапляє жертву. Навіть тінь буває небезпечною. Нею ворог виявляє того, хто її відкидає. Тим більше неможливо уявити, що такі серйозні дії, як перехід з холоду в тепло, з глибини до поверхні і назад, були б байдужим побічним результатом внутрішнього ритму організму. Цілком безперечно, що ці переміщення необхідні, тільки ми не знаємо, чому вони необхідні. Поки що це одна із загадок океану. Можливо, хтось із читачів цієї книжки зможе її розгадати.

Якщо значення вертикального переміщення планктон: а життя самих планктерів ще зовсім ясно, то роль цього феномена у балансі океану, вважає один із наших провідних планктонологів, професор Михайло Виноградов, очевидна. Регулярний рух планктону вгору-донизу призводить до дотику мешканців різних глибин, прискорює процес переходу органічних речовин від місця їх синтезу (у поверхні океану) до місця основного споживання (у глибинах і на дні), об'єднує мешканців водної товщі та дна в єдине співтовариство.