फाइटप्लांकटन क्या है? अधिकांश फाइटोप्लांकटन इतने छोटे होते हैं कि उन्हें नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता। हालांकि, पर्याप्त मात्रा में, कुछ प्रजातियों को पानी की सतह पर रंगीन धब्बे के रूप में देखा जा सकता है, उनकी कोशिकाओं के अंदर क्लोरोफिल की सामग्री और फ़ाइकोबिलिप्रोटीन या ज़ैंथोफिल जैसे सहायक वर्णक के कारण।
फ़ाइटोप्लांकटन क्या है
फाइटोप्लांकटन प्रकाश संश्लेषक सूक्ष्म जैविक जीव हैं जो पृथ्वी पर लगभग सभी महासागरों और झीलों की ऊपरी जल परत में रहते हैं। वे पानी में घुले कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बनिक यौगिकों के निर्माता हैं - यानी जलीय खाद्य वेब को बनाए रखने वाली प्रक्रिया के आरंभकर्ता।
प्रकाश संश्लेषण
फाइटोप्लांकटन प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करते हैं और इसलिए उन्हें समुद्र, समुद्र, झील या पानी के अन्य शरीर की एक अच्छी तरह से प्रकाशित सतह परत (जिसे यूफोटिक ज़ोन कहा जाता है) में रहना चाहिए। Phytoplankton सभी का लगभग आधा हिस्सा बनाता हैपृथ्वी पर प्रकाश संश्लेषक गतिविधि। कार्बन यौगिकों (प्राथमिक उत्पादन) में ऊर्जा का संचयी निर्धारण समुद्री और कई मीठे पानी की खाद्य श्रृंखलाओं के विशाल बहुमत का आधार है (रसायन संश्लेषण एक उल्लेखनीय अपवाद है)।
अद्वितीय प्रजाति
यद्यपि फाइटोप्लांकटन की लगभग सभी प्रजातियां असाधारण फोटोऑटोट्रॉफ़ हैं, कुछ ऐसे भी हैं जो माइटोट्रॉफ़ हैं। ये आमतौर पर गैर-वर्णित प्रजातियां हैं जो वास्तव में हेटरोट्रॉफ़िक हैं (बाद वाले को अक्सर ज़ोप्लांकटन माना जाता है)। सबसे अच्छी तरह से ज्ञात डाइनोफ्लैगेलर जेनेरा हैं जैसे कि नोक्टिलुका और डिनोफिसिस, जो अन्य जीवों या हानिकारक सामग्री को अंतर्ग्रहण करके कार्बनिक कार्बन प्राप्त करते हैं।
अर्थ
पादप प्लवक सूर्य से ऊर्जा और पानी से पोषक तत्वों को अवशोषित करके अपना भोजन स्वयं बनाते हैं। प्रकाश संश्लेषण के दौरान, आणविक ऑक्सीजन (O2) पानी में छोड़ी जाती है। यह अनुमान लगाया गया है कि दुनिया की लगभग 50% या 85% ऑक्सीजन फाइटोप्लांकटन के प्रकाश संश्लेषण से आती है। शेष भूमि पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण द्वारा निर्मित होता है। फाइटोप्लांकटन क्या है यह समझने के लिए, आपको प्रकृति के लिए इसके महान महत्व के बारे में पता होना चाहिए।
खनिजों से संबंध
फाइटोप्लांकटन खनिजों पर गंभीर रूप से निर्भर हैं। ये मुख्य रूप से नाइट्रेट, फॉस्फेट या सिलिकिक एसिड जैसे मैक्रोन्यूट्रिएंट हैं, जिनकी उपलब्धता तथाकथित जैविक पंप और गहरे, पोषक तत्वों से भरपूर पानी के उदय के बीच संतुलन से निर्धारित होती है। हालांकि, बड़े क्षेत्रों मेंदक्षिणी महासागर जैसे महासागरों में, फाइटोप्लांकटन भी सूक्ष्म पोषक लोहे की कमी से सीमित हैं। इसने कुछ वैज्ञानिकों को वातावरण में मानव-निर्मित कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के संचय का प्रतिकार करने के साधन के रूप में लोहे के निषेचन की वकालत करने के लिए प्रेरित किया है।
वैज्ञानिक पानी में आयरन (आमतौर पर फेरस सल्फेट जैसे लवण के रूप में) मिलाने का प्रयोग कर रहे हैं ताकि फाइटोप्लांकटन के विकास को प्रोत्साहित किया जा सके और वायुमंडलीय CO2 को समुद्र में निकाला जा सके। हालांकि, पारिस्थितिकी तंत्र प्रबंधन और लौह उर्वरक दक्षता पर विवादों ने ऐसे प्रयोगों को धीमा कर दिया है।
विविधता
शब्द "फाइटोप्लांकटन" जलीय खाद्य श्रृंखलाओं में सभी फोटोऑटोट्रॉफिक सूक्ष्मजीवों को शामिल करता है। हालांकि, स्थलीय समुदायों के विपरीत जहां अधिकांश ऑटोट्रॉफ़ पौधे हैं, फाइटोप्लांकटन एक विविध समूह है जिसमें प्रोटोजोअन यूकेरियोट्स जैसे कि यूबैक्टीरिया और आर्कबैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स शामिल हैं। समुद्री फाइटोप्लांकटन की लगभग 5,000 ज्ञात प्रजातियाँ हैं। सीमित खाद्य संसाधनों के बावजूद यह विविधता कैसे विकसित हुई यह अभी स्पष्ट नहीं है।
फाइटप्लांकटन के सबसे महत्वपूर्ण समूहों में डायटम, साइनोबैक्टीरिया और डाइनोफ्लैगलेट्स शामिल हैं, हालांकि इस अत्यधिक विविध समूह में शैवाल के कई अन्य समूहों का प्रतिनिधित्व किया जाता है। एक समूह, कोकोलिथोफोरिड्स, वातावरण में डाइमिथाइल सल्फाइड (डीएमएस) की महत्वपूर्ण मात्रा को मुक्त करने के लिए (आंशिक रूप से) जिम्मेदार हैं। डीएमएस सल्फेट बनाने के लिए ऑक्सीकरण करता है, जो एरोसोल कणों की कम सांद्रता वाले क्षेत्रों में हो सकता हैवायु संघनन के विशेष क्षेत्रों के उद्भव में योगदान देता है, जो मुख्य रूप से पानी के ऊपर बादल और कोहरे में वृद्धि की ओर जाता है। यह गुण झील फाइटोप्लांकटन की भी विशेषता है।
सभी प्रकार के पादप प्लवक विभिन्न पारितंत्रों में विभिन्न पोषी (अर्थात भोजन) स्तरों को बनाए रखते हैं। ऑलिगोट्रॉफ़िक महासागरीय क्षेत्रों जैसे कि सरगासो सागर या दक्षिण प्रशांत महासागर में, सबसे आम फाइटोप्लांकटन छोटी, एकल-कोशिका वाली प्रजातियां हैं जिन्हें पिकोप्लांकटन और नैनोप्लांकटन (जिसे पिकोफ्लैगलेट्स और नैनोफ्लैगलेट्स भी कहा जाता है) कहा जाता है। फाइटोप्लांकटन को मुख्य रूप से साइनोबैक्टीरिया (प्रोक्लोरोकोकस, सिंटिकोकोकस) और माइक्रोमोनास जैसे पिकोयूकैरियोट्स के रूप में समझा जाता है। अधिक उत्पादक पारिस्थितिक तंत्र में, बड़े डाइनोफ्लैगलेट्स फाइटोप्लांकटन बायोमास का आधार होते हैं।
पानी की रासायनिक संरचना पर प्रभाव
बीसवीं सदी की शुरुआत में, अल्फ्रेड सी. रेडफील्ड ने फाइटोप्लांकटन की मौलिक संरचना और गहरे समुद्र में घुले हुए प्रमुख पोषक तत्वों के बीच समानताएं पाईं। रेडफील्ड ने सुझाव दिया कि समुद्र में कार्बन से नाइट्रोजन और फास्फोरस (106:16:1) का अनुपात फाइटोप्लांकटन की मांगों से नियंत्रित होता है, क्योंकि फाइटोप्लांकटन बाद में नाइट्रोजन और फास्फोरस को फिर से खनिज के रूप में छोड़ते हैं। फाइटोप्लांकटन और समुद्री जल के स्टोइकोमेट्री का वर्णन करने वाला यह तथाकथित "रेडफील्ड अनुपात" समुद्री पारिस्थितिकी, जैव-भू-रसायन, और फाइटोप्लांकटन क्या हैं, के विकास को समझने के लिए एक मौलिक सिद्धांत बन गया है। हालांकि, रेडफील्ड गुणांक एक सार्वभौमिक मूल्य नहीं है और बहिर्जात पोषक तत्वों और रोगाणुओं की संरचना में परिवर्तन के कारण विचलन कर सकता है।समुद्र में। फाइटोप्लांकटन का उत्पादन, जैसा कि पाठक को पहले से ही समझना चाहिए, न केवल ऑक्सीजन के स्तर को प्रभावित करता है, बल्कि समुद्र के पानी की रासायनिक संरचना को भी प्रभावित करता है।
जैविक विशेषताएं
एककोशिकीय शैवाल में निहित गतिशील स्टोइकोमेट्री एक आंतरिक जलाशय में पोषक तत्वों को संग्रहीत करने और ऑस्मोलाइट की संरचना को बदलने की उनकी क्षमता को दर्शाती है। विभिन्न सेलुलर घटकों की अपनी अनूठी स्टोइकोमेट्रिक विशेषताएं होती हैं, उदाहरण के लिए, संसाधन (प्रकाश या पोषक तत्व) डेटा-एकत्रित करने वाले उपकरण जैसे प्रोटीन और क्लोरोफिल में नाइट्रोजन की उच्च सांद्रता होती है लेकिन फॉस्फोरस की कम सामग्री होती है। इस बीच, राइबोसोमल आरएनए जैसे आनुवंशिक विकास तंत्र में नाइट्रोजन और फास्फोरस (क्रमशः एन और पी) की उच्च सांद्रता होती है। फाइटोप्लांकटन-ज़ूप्लंकटन खाद्य श्रृंखला, इन दो प्रकार के जीवों के बीच अंतर के बावजूद, पूरे ग्रह में जल रिक्त स्थान की पारिस्थितिकी का आधार है।
जीवन चक्र
संसाधनों के वितरण के आधार पर, फाइटोप्लांकटन को तीन जीवन चरणों में वर्गीकृत किया जाता है: उत्तरजीविता, फूलना और समेकन। बचे हुए फाइटोप्लांकटन में उच्च एन: पी (नाइट्रोजन और फास्फोरस) अनुपात (> 30) होता है और संसाधनों की कमी होने पर विकास को बनाए रखने के लिए कई संसाधन एकत्र करने वाले तंत्र होते हैं। खिलने वाले फाइटोप्लांकटन का एन: पी अनुपात (<10) कम होता है और यह घातीय वृद्धि के अनुकूल होता है। समेकित फाइटोप्लांकटन का एन: पी से रेडफील्ड अनुपात समान है और इसमें विकास और संसाधन संचय तंत्र का अपेक्षाकृत समान अनुपात होता है।
वर्तमान और भविष्य
नेचर में 2010 में प्रकाशित एक अध्ययन में पाया गया कि पिछली सदी में दुनिया के महासागरों में समुद्री फाइटोप्लांकटन में काफी गिरावट आई है। सतही जल में फाइटोप्लांकटन सांद्रता 1950 के बाद से लगभग 1% प्रति वर्ष की दर से लगभग 40% कम होने का अनुमान है, संभवतः समुद्र के गर्म होने की प्रतिक्रिया में। अध्ययन ने वैज्ञानिकों के बीच विवाद को जन्म दिया और गर्म बहस का कारण बना। 2014 के बाद के एक अध्ययन में, लेखकों ने माप के एक बड़े डेटाबेस का उपयोग किया और कई प्रकाशित आलोचनाओं को संबोधित करने के लिए अपने विश्लेषण विधियों को संशोधित किया, लेकिन इसी तरह परेशान करने वाले निष्कर्षों के साथ समाप्त हुआ: फाइटोप्लांकटन शैवाल संख्या तेजी से घट रही है।
