Mikroskopische Organismen sind von entscheidender Bedeutung für die Nahrungskette und die Gesundheit unseres Planeten. Sie sind die Basis des marinen Nahrungsnetzes und direkt oder indirekt Nahrung für alles andere im offenen Meer.
Mikroskopisch kleine Organismen spielen auch eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Erdatmosphäre. Sie helfen, Kohlendioxid zu entfernen und Chemikalien freizusetzen, die Wolken bilden. Wissenschaftler untersuchen mikroskopisch kleine Organismen in der Antarktis, um atmosphärische Veränderungen und den Abbau der Ozonschicht besser zu verstehen.
Die vier Haupttypen von Mikroorganismen im Ozean sind:
- Algen – dies sind einzellige Pflanzen, die auch als Phytoplankton bekannt sind (aus dem Griechischen, was treibende Pflanzen bedeutet).Protozoen – dies sind einzellige Tiere, die auch als Zooplankton bekannt sind (aus dem Griechischen, was treibende Tiere bedeutet).
- Bakterien – die am häufigsten vorkommenden Organismen auf der Erde.
- Viren – die häufigsten biologischen Arbeitsstoffe im Meerwasser. Sie infizieren Phytoplankton, Protozoen und Bakterien und können bei der Kontrolle ihrer Häufigkeit und Zusammensetzung wichtig sein.
‚Protisten‘ ist der allgemeine Begriff für einzellige Organismen, einschließlich Phytoplankton und Protozoen.
Größe
Bakterien sind die kleinsten Mikroorganismen, die zwischen 0,0001 mm und 0,001 mm groß sind. Phytoplankton und Protozoen reichen von etwa 0,001 mm bis etwa 0,25 mm. Die größten Phytoplankton und Protozoen können mit bloßem Auge gesehen werden, aber die meisten können nur unter einem Mikroskop gesehen werden.
Abundanz
Diese Organismen mögen winzig sein, aber sie sind in großer Zahl vorhanden.
Jeder Liter Meerwasser enthält:
- zwischen 1 und 4 Milliarden Viren
- etwa 1 Milliarde Bakterien
- etwa 1 Million Phytoplankton
- etwa eine halbe Million Protozoen
Wenn Gewicht und Anzahl dieser Organismen miteinander multipliziert werden, stellen Mikroorganismen die größte Biomasse der Erde dar.
Typ
Phytoplankton: Weide des Meeres
Phytoplankton sind Pflanzen. Sie beziehen ihre Energie für das Wachstum aus Sonnenlicht durch den Prozess der Photosynthese.
Im Südlichen Ozean gibt es etwa 400 Phytoplanktonarten. Die verschiedenen Arten unterscheiden sich durch ihre Form und Größe oder durch ihre photosynthetischen Pigmente. Sie können auch dadurch unterschieden werden, ob sie von einer Zellwand umgeben sind oder nicht, und wenn ja, woraus diese Zellwand besteht. Viele können auch durch die Anordnung der winzigen Schuppen und Stacheln identifiziert werden, die ihre Oberfläche bedecken. Diese Skalen sind so klein, dass Details ihrer Formen und Muster nur mit einem Elektronenmikroskop mit hoher Vergrößerung sichtbar sind. Sehr wenige Phytoplankton sind giftig.
Phytoplankton kann als die Weide des Meeres betrachtet werden. Sie liefern die Nahrung und Energie für das Nahrungsnetz des Südlichen Ozeans. Den größten Teil des Jahres sind die antarktischen Meere von Eis bedeckt. Dies, kombiniert mit dem niedrigen Sonnenwinkel und den kurzen Tagen, begrenzt das für die Photosynthese verfügbare Licht. Infolgedessen nehmen viele Arten in den Wintermonaten ab und blühen im Frühjahr und Sommer wieder, wenn die Lichtverhältnisse günstiger sind.
In den oberen Schichten des Ozeans wird das Phytoplankton von einzelligen Tieren begleitet, die Protozoen genannt werden. Protozoen ernähren sich von Bakterien. Sowohl Phytoplankton als auch Protozoen werden von größeren Tieren im Südlichen Ozean, einschließlich Krill, gefressen.
Protozoen
Protozoen kommen in einer Vielzahl von Lebensräumen vor, darunter im Meer, Süßwasser, im Boden und in den Körpern anderer Organismen. Überall dort, wo Feuchtigkeit vorhanden ist, treten im Allgemeinen Protozoen auf. Einige Arten sind auf kaltes Wasser beschränkt und kommen nur im Südlichen Ozean vor.
Diese winzigen Tiere haben alle Funktionen größerer Kreaturen: Sie nehmen Nahrung auf, scheiden Abfälle aus, vermehren sich und kommunizieren. Sie ernähren sich direkt von Phytoplankton, Bakterien und anderen Protozoen. Ihre Atmung setzt einen Großteil des vom Phytoplankton eingebauten Kohlendioxids frei. Sie helfen jedoch auch, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen, indem sie ihre mikroskopisch kleine Nahrung in ihre eigene Zellmasse umwandeln. Es ist bemerkenswert, dass eine so kleine Einheit alle Aktivitäten größerer Tiere ausführen kann. Einige Protozoen können sich aus ungünstigen Bedingungen zurückziehen, indem sie inaktiv werden.
Bakterien
Bakterien wurden überall dort gefunden, wo Leben existieren kann. Sie kommen in den Tiefen des Ozeans und in den Eisschilden an den Polen vor. Einige wurden aus Eis und Schnee geborgen und gekeimt, die vor Jahrhunderten in der Antarktis fielen. Die häufigsten Bakterienarten variieren in der Größe von 0,0005 mm bis 0,005 mm. Dies bedeutet, dass eine Reihe von 100 der größten Bakterien am Ende dieses Satzes über den Punkt reichen würde.
Die meisten Bakterien sind Konsumenten. Eine sehr kleine Minderheit kann bei anderen Lebewesen Krankheiten verursachen, aber die überwiegende Mehrheit ernährt sich von Abfällen oder toten Organismen. Dies sind zersetzende Organismen. Sie sind für das Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung, da sie die Elemente zirkulieren lassen, aus denen Lebewesen bestehen.
Ein paar Bakterien sind Produzenten. Einige sind wie Pflanzen, da sie durch Photosynthese Energie produzieren. Andere Bakterien verwenden Chemikalien wie Schwefel, Eisen, Wasserstoffgas oder Stickstoffverbindungen in einem Prozess namens Chemosynthese.
Viren
Viren sind die häufigsten biologischen Arbeitsstoffe im Meerwasser. Die Konzentrationen in antarktischen Gewässern liegen zwischen 1 und 4 Millionen Partikeln pro ml. Sie infizieren Phytoplankton, Protozoen und Bakterien und können für bis zu 50% des Todes von Meeresbakterien verantwortlich sein. Platzende Zellen geben ihren Inhalt ins Wasser ab, wo sie das Bakterienwachstum anheizen. Jedes Virus infiziert eine bestimmte Mikrobenart. Viren können wichtig sein, um die Häufigkeit und Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften in antarktischen Gewässern zu kontrollieren.