Želatinový zooplankton - Gelatinous zooplankton

Medúzy lze snadno odchytit a strávit a mohou být důležitější jako zdroje potravy, než se dříve myslelo.

Želatinový zooplankton jsou křehká zvířata, která žijí ve vodním sloupci v oceánu. Jejich jemná těla nemají žádné tvrdé části a snadno se poškodí nebo zničí. Želatinový zooplankton je často průhledný. Všechny medúzy jsou želatinový zooplankton, ale ne všechny želatinové zooplanktony jsou medúzy. Nejčastěji vyskytující organismy obsahují ctenophores , medusae , salps a ploutvenky v pobřežních vodách. Téměř všechny mořské kmeny, včetně Annelida , Mollusca a Arthropoda , však obsahují želatinové druhy, ale mnoho z těchto zvláštních druhů žije v otevřeném oceánu a v hlubokém moři a jsou méně dostupné běžnému pozorovateli oceánů. Mnoho želatinových prken využívá k filtraci krmiva slizniční struktury. Želatinový zooplankton byl také nazýván „Gelata“.

Jako kořist

Medúzy jsou pomalí plavci a většina druhů je součástí planktonu. Medúzy jsou tradičně vnímány jako trofické slepé uličky, menší hráči v síti mořských živočichů, želatinové organismy s tělesným plánem z velké části založené na vodě, která nabízí malou výživovou hodnotu nebo zájem pro jiné organismy, kromě několika specializovaných predátorů, jako je oceánská mořská rybka a kožatka velká . Tento pohled byl nedávno zpochybněn. Medúzy, a želatinový zooplankton obecně, mezi něž patří salps a ctenophores , jsou velmi různorodé, křehké s žádnými pevnými částmi, špatně vidět a sledovat, podléhá rychlé populačních výkyvů a často živé nevhodně daleko od pobřeží, nebo hluboko v oceánu. Pro vědce je obtížné detekovat a analyzovat medúzy ve střevech predátorů, protože se po jídle mění na kaši a jsou rychle tráveny. Medúzy však kvetou ve velkém množství a bylo prokázáno, že tvoří hlavní složky potravy tuňáka , kopiníka a mečouna, jakož i různých ptáků a bezobratlých, jako jsou chobotnice , mořské okurky , kraby a obojživelníky . "Navzdory jejich nízké hustotě energie může být příspěvek medúzy k energetickým rozpočtům predátorů mnohem větší, než se předpokládalo, kvůli rychlému trávení, nízkým nákladům na odlov, dostupnosti a selektivnímu krmení energeticky bohatšími složkami. Krmení medúz může způsobit mořští predátoři náchylní k požití plastů “.

Jako dravci

Podle 2017 studii, narcomedusae spotřebovávají největší rozmanitost mesopelagic kořisti, následovaný physonect siphonophores , ctenophores a hlavonožců . Důležitost takzvané „želé sítě“ teprve začíná být chápána, ale zdá se, že medúzy, ctenofory a sifonofory mohou být klíčovými predátory v hlubokých pelagických potravních sítích s ekologickými dopady podobnými predátorským rybám a chobotnicím. Tradičně želatinové dravci byli považováni za neúčinné poskytovatele mořských trofických cest, ale zdá se, že mají podstatnou a integrální roli v hlubokých pelagických potravních sítích.

Pelagické sifonofóry , různorodá skupina cnidariánů , se nacházejí ve většině hloubek oceánu - od povrchu, jako portugalský válečný muž , až po hluboké moře. Hrají důležitou roli v oceánských ekosystémech a patří mezi nejhojnější želatinové dravce.

Pelagické sifonofóry

Marrus orthocanna , pelagický koloniální sifonfon

Bathyphysa conifera , někdy nazývaná létající špagetová příšera

Želatinový zooplankton jako tento narcomedusan může být klíčovým predátorem v hlubokých pelagických potravních sítích
Narcomedusa požití sALP řetězec

Medúza přilby krmící se olihní armhook
Trachymedusa s velkým červeným mysidem ve střevech

Želé pumpa

Globální souhrn želatinové biomasy

Globální gelatinózní biomasa zooplanktonu v horním oceánu (200 m) na buňkách mřížky 5 ° zobrazených nad modelovanými provinciemi Longhurst .

Globální biologické čerpadlo měkkých tkání uhlíku řídí biologické oceánské procesy, především produkce uhlíku v eufotické zóně , potopení a remineralizace . Potápějící se a laterálně transportované částice naložené uhlíkem pohánějí bentické ekosystémy na kontinentálních okrajích a v hlubokém moři. Mořský zooplankton hraje hlavní roli ekosystémových inženýrů v pobřežních a otevřených oceánských ekosystémech, protože slouží jako spojení mezi primární produkcí, vyššími trofickými úrovněmi a hlubinnými komunitami. Zejména želatinový zooplankton (Cnidaria, Ctenophora a Chordata, jmenovitě Thaliacea) jsou univerzálními členy planktonových komunit, které se pasou na fytoplanktonu a kořistí na jiném zooplanktonu a ichthyoplanktonu. Mohou se také rychle množit v časovém měřítku dnů a za příznivých podmínek prostředí některé druhy vytvářejí husté květy, které se rozkládají na mnoha kilometrech čtverečních. Tyto květy mají negativní ekologické a socioekonomické dopady tím, že omezují komerčně sklizené druhy ryb, omezují přenos uhlíku na jiné trofické úrovně, zlepšují mikrobiální remineralizaci a tím snižují koncentrace kyslíku téměř na úroveň anoxických.

Želatinová biologická pumpa zooplanktonu

Jak se želé karbon hodí do biologické pumpy . Schematické znázornění biologické pumpy a biogeochemických procesů, které odstraňují prvky z povrchového oceánu potopením biogenních částic včetně želé uhlíku.

Želé karbon

Globální biomasa želatinového zooplanktonu (někdy označovaného jako želé -C ) v horních 200 m oceánu činí 0,038 Pg C. Výpočty pro mezozooplankton (200 μm až 2 cm) naznačují asi 0,20 Pg C. Krátká životnost většina želatinového zooplanktonu, od týdnů do 2 až 12 měsíců, navrhuje míru produkce biomasy nad 0,038 Pg C rok ^-1 , v závislosti na předpokládaných úmrtnostech, které jsou v mnoha případech druhově specifické. To je mnohem menší než globální primární produkce (50 Pg C rok ^-1 ), což se promítá do odhadů exportu blízkých 6 Pg C roku ^-1 pod 100 m, v závislosti na použité metodě. V globálním měřítku se množství a distribuce želatinového zooplanktonu do značné míry řídí teplotami a rozpuštěným kyslíkem, jakož i primární produkcí jako zdrojem uhlíku. Želatinový zooplankton se však vyrovnává s širokým spektrem podmínek prostředí, což naznačuje schopnost přizpůsobit se a obsadit většinu dostupných ekologických mezer ve vodní masě. Pokud jde o regiony Longhurst ( biogeografické provincie, které rozdělují pelagické prostředí, nejvyšší hustoty želatinového zooplanktonu se vyskytují v pobřežních vodách Humboldtova proudu , severoamerického šelfu, skotských a novofundlandských šelfů, proudu Benguela , východní Číny a žlutého moře, následuje polární oblasti východního Beringova a Okhotského moře, jižního oceánu, uzavřených vodních ploch, jako je Černé moře a Středozemní moře, a vody západního Pacifiku v japonských mořích a proudu Kuroshio . Velké množství želé uhlíkové biomasy, které jsou hlášeny z pobřežní oblasti otevřených šelfů a polouzavřených moří Severní Ameriky, Evropy a východní Asie pocházejí z údajů o pobřežních pramenech.

Export uhlíku

Velké množství želé uhlíku se rychle přenáší a remineralizuje na mořském dně v pobřežních oblastech, včetně ústí řek, lagun a subtidálních/intertidálních zón, šelfů a svahů, hlubin. a dokonce celé kontinentální okraje, jako například ve Středozemním moři. Přenos uhlíku želé začíná, když želatinový zooplankton zemře v dané „hloubce smrti“ (hloubka výstupu), pokračuje, jak se biomasa propadá vodním sloupcem, a končí, jakmile je biomasa během potopení remineralizována nebo dosáhne mořského dna, a poté se rozpadne. Želé uhlík jako takový představuje přenos „již exportovaných“ částic (pod smíšenou pozdější, eufotickou nebo mezopelagickou zónu), které vznikly v primární výrobě, protože želatinový zooplankton „přebalil“ a integroval tento uhlík do svých těl a po smrti jej přenesl do vnitrozemí oceánu. Při propadu vodním sloupcem je želé uhlík částečně nebo úplně remineralizován jako rozpuštěný organický/anorganický uhlík a živiny ( DOC , DIC , DON, DOP, DIN a DIP) a veškeré zbytky dále zažívají mikrobiální rozklad nebo jsou zachycovány makrofaunou a megafaunou jednou na mořském dně. Navzdory vysoké labilitě želé -C přichází na mořské dno pod 1 000 m pozoruhodně velké množství biomasy. Během potopení se biochemické složení želé -C mění pomocí posunů v poměrech C: N: P, jak bylo pozorováno v experimentálních studiích. Přesto realistické odhady přenosu želé ‐ C v globálním měřítku zůstávají v plenkách, což brání kvantitativnímu posouzení příspěvku k biologické pumpě měkkých tkání uhlíku.

Doliolidy , želatinové pláštěnky patřící do třídy Thaliaceans , se nacházejí všude na kontinentálních šelfech . Thaliaceans hrají důležitou roli v ekologii moře. Jejich husté fekální pelety klesají ke dnu oceánů a to může být hlavní součástí celosvětového uhlíkového cyklu .

Export uhlíku z oceánu se obvykle odhaduje z toku potápějících se částic, které jsou zachyceny buď v lapačích sedimentů, nebo jsou kvantifikovány pomocí videografie, a následně jsou modelovány pomocí rychlostí klesání. Biogeochemické modely jsou normálně parametrizovány pomocí údajů o částicích organické hmoty (např. 0,5–1 000 µm mořského sněhu a fekálních pelet), které byly odvozeny z laboratorních experimentů nebo z dat zachycovače sedimentů. Tyto modely neobsahují želé -C (kromě larev, nejen proto, že tento mechanismus přenosu uhlíku je považován za přechodný/epizodický a není obvykle pozorován, a hmotnostní toky jsou příliš velké na to, aby je bylo možné zachytit pomocí lapačů usazenin, ale také proto, že cílem modelů je zjednodušit biotické oddíly usnadňující výpočty. Kromě toho se želé -C usazeniny obvykle na mořském dně dlouho nehromadí, jako například fytodetritus (Beaulieu, 2002), rychle se spotřebovávají při dně a bentických organizmech nebo se rozkládají mikroby. Rychlost potopení C se řídí velikostí organismu, průměrem, bioobjemem, geometrií, hustotou a součiniteli odporu. V roce 2013 Lebrato et al. Určili průměrnou rychlost potopení želé -C pomocí vzorků Cnidaria, Ctenophora a Thaliacea, která se pohybovala od 800 do 1 500 m den − 1 (salpy: 800–1 200 m den − 1; scyphozoany: 1 000–1 100 md − 1; ctenofory: 1 200– 1 500 m den − 1; pyrosomy: 1 300 m den − 1). Simulace modelu Jelly -C naznačují, že bez ohledu na taxony vyšší latitu díky nižší míře remineralizace jsou desítky efektivnějšími koridory pro přenos želé -C na mořské dno. V subtropických a mírných oblastech dochází k významnému rozkladu ve vodním sloupci nad hloubkou 1 500 m, kromě případů, kdy želé -C začne klesat pod termoklinou. V pobřežních oblastech mělkých vod je limitujícím faktorem čas, který brání remineralizaci při potopení a má za následek akumulaci rozkládající se želé -C z různých taxonů na mořském dně. To naznačuje, že želatinový zooplankton přenáší většinu biomasy a uhlíku do hlubokého oceánu, čímž se zlepšují pobřežní toky uhlíku prostřednictvím DOC a DIC, což podporuje mikrobiální a megafaunální/makrofaunální komunity. Absence měření želé -C odvozeného ze satelitu (jako je primární produkce ) a omezený počet globálních datových sad biomasy zooplanktonu ztěžuje kvantifikaci globální produkce želé -C a účinnosti přenosu do nitra oceánu.

Monitorování

Vzhledem ke své křehké struktuře vyžaduje získávání obrazu želatinového zooplanktonu pomoc počítačového vidění . Automatizované rozpoznávání zooplanktonu v depozitech vzorků je možné pomocí technologií, jako je Tichonovova regularizace , podpůrné vektorové stroje a genetické programování .

Beroe Žebernatky, ústa dokořán, se živí jinými ctenophores

Sytě červená medúza , hydrozoan nalezený v Severním ledovém oceánu v hloubkách pod 1 000 m (3 300 stop).
SALP , další příklad želatinové pláštěnce, se často vyskytuje ve formě koloniální řetězce