• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Rola widłonoga w arktycznym łańcuchu pokarmowym

    04.07.2011. 16:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Maleńki widłonóg Calanus glacialis, kuzyn langusty i dafni, odgrywa rolę w diecie wielu organizmów w regionie Arktyki, zwłaszcza w czasie ekstremalnej pory zimowej. Roślinożerny, arktyczny gatunek zooplanktonu, Calanus, zaadoptował się z powodzeniem do topniejącego lodu morskiego i kwitnienia malutkiego gatunku glonów. W ramach nowych badań, przeprowadzonych pod kierunkiem Centrum Uniwersyteckiego na Svalbardzie (UNIS) w Norwegii, naukowcy rzucili nowe światło na powiązanie światła słonecznego, fitoplanktonu i zooplanktonu oraz uzależnienia planktonu od lodu morskiego. Badania stanowią dorobek projektu CLEOPATRA (Oddziaływanie klimatyczne na jakość żywności na bazie planktonu i transfer troficzny w Arktycznych Strefach Marginalnych Lodowca), inicjatywy realizowanej w ramach Międzynarodowego Roku Polarnego (IPY) - światowej kampanii naukowej na rzecz wsparcia nauk polarnych. Projekt CLEOPATRA uzyskał częściowe wsparcie z kilku projektów unijnych dofinansowywanych z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR).

    Naukowcy twierdzą, że ten konkretny typ zooplanktonu jest prawdopodobnie najważniejszym gatunkiem w regionie Arktyki. Glony na lodzie lub unoszące się swobodnie w wodzie znajdą się pod wpływem zmian zachodzących w warunkach lodowych polarnego szelfu kontynentalnego. Takie potencjalne zmiany mogą mieć wpływ na Calanus glacialis i jego drapieżników.

    Topniejący lód, światło słoneczne i składniki odżywcze sprawiają, że Arktyka staje się żyznym, gorącym punktem w czasie letnich miesięcy, tętniącym nowym życiem przez sześć miesięcy w roku. Arktyczny łańcuch pokarmowy obfituje w kwasy tłuszczowe omega-3 wytwarzane wyłącznie przez glony morskie, takie jak fitoplankton i morskie glony lodowe, które podgryza Calanus glacialis. Widłonóg staje się z kolei ważnym źródłem pożywienia dla organizmów morskich, zwłaszcza w czasie długich zimowych miesięcy. Calanus gromadzi duże ilości tłuszczu, które stanowią około 70% jego masy ciała. Ptaki morskie, wale grenlandzkie i dorsze arktyczne w szczególności przepadają za zooplanktonem, a z kolei dorsze arktyczne stają się bogatym posiłkiem dla fok, na które polują niedźwiedzie polarne.

    "W Arktycznych Strefach Marginalnych Lodowca ocean jest zimą pokryty lodem" - mówi profesor J?rgen Berge z UNIS, kierownik projektu CLEOPATRA. "Kiedy lód w końcu zwolni swoje okowy z nadejściem arktycznej wiosny, następuje gwałtowna produkcja biomasy."

    Zespół twierdzi, że kwiecień jest tym miesiącem w roku, w którym glony żyjące na spodniej części pokrywy lodowej zaczynają kwitnąć. Wyjątkowość tych glonów polega na zdolności do przystosowania się, polegającej na wykorzystywaniu nawet najmniejszej ilości światła słonecznego. Naukowcy przeanalizowali również rozwój widłonoga Calanus glacialis po wypasie na spodniej części lodu morskiego. Odkryli, że dojrzałe samice wykorzystują początkowy szczyt kwitnienia produkcji biomasy do rozwoju płciowego i produkcji jajek.

    Kolejny, większy szczyt kwitnienia biomasy przypada na lipiec, okres pływania planktonu w wodach wolnych od lodu. To właśnie w tym czasie wygłodniałe potomstwo skorupiaka Calanus glacialis jest już wystarczająco duże, aby żywić się tym bogactwem składników odżywczych.

    W drugim etapie projektu CLEOPATRA naukowcy odkryli, w jaki sposób przebiega rozwój widłonoga w czasie tych dwóch kwitnień glonów w Arktyce Północnej.

    Odkrycia pokazują, że zmiany w topnieniu arktycznego lodu morskiego mogą zakłócić cykl widłonoga. Naukowcy z Federacji Rosyjskiej, Niemiec, Norwegii, Polski, Szwecji, USA i Wlk. Brytanii planują odwzorować oddziaływanie szybkiego topnienia lodu morskiego na ogólną sieć troficzną w Arktyce w przyszłości.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Kalanus (Calanus finmarchicus) – gatunek widłonoga z rodziny Calanidae, zamieszkującego wody wszystkich oceanów, oprócz wód arktycznych. Długość ciała samców dochodzi do 4 mm, a samic do 5,5 mm. Na odwłoku nie ma odnóży, pancerz jest przezroczysty, pokryty nielicznymi szkarłatnymi plamkami. Ablacja lodowcowa, ablacja lodowca – proces ablacji (topnienia) w odniesieniu do lodowca lub lądolodu. Topnienie lodowca równoważone jest przez stały dopływ lodu z górnej części lodowca, wtedy czoło lodowca ma położenie generalnie stałe. Kiedy straty masy śniegu i lodu przewyższają dopływ mas lodu, następuje cofanie czoła lodowca (regresja lodowca), w przypadku zaś mniejszej ablacji dopływ lodu powoduje przesuwanie się czoła lodowca do przodu (transgresja lodowca). Pak lodowy, lód pakowy, lód dryfujący, kra – wieloletnia, pływająca pokrywa lodu morskiego, występująca na obszarach polarnych Ziemi: Morzu Arktycznym na półkuli północnej i morzach otaczających Antarktydę.

    Lodołamacz, inaczej łamacz lodu – to jednostka pływająca o specjalnej, wzmocnionej konstrukcji kadłuba umożliwiającej łamanie pokrywy lodowej (np. lodu morskiego). Lodołamacze używane są na zamarzających wodach żeglownych, aby umożliwić w ten sposób żeglugę w okresie zimowym. Elysia chlorotica – gatunek morskiego ślimaka tyłoskrzelnego z rodziny Elysiidae. Ubarwieniem, kształtem ciała i sposobem odżywiania przypomina liść. Odżywianie fotoautotroficzne jest możliwe dzięki symbiozie z chloroplastami uzyskiwanymi ze zjadanych glonów z gatunku Vaucheria litorea, wbudowanymi w komórki nabłonka jelita. Kleptoplasty umożliwiają przeprowadzanie fotosyntezy przez co najmniej 9 miesięcy. W tym czasie ślimak nie potrzebuje pokarmu, korzystać może jedynie ze światła i CO2 asymilowanego przez symbiotyczne chloroplasty. Cykl życiowy Elysia chlorotica trwa od 8 do 10 miesięcy. Chloroplasty eukariontów wymagają do właściwego funkcjonowania szeregu białek kodowanych przez genom jądrowy. Nie jest jasne, w jaki sposób zwierzę utrzymuje funkcjonalne organella przez kilka miesięcy. Drugim gatunkiem glonów, którym może żywić się E. chlorotica, jest Vaucheria compacta. Obecne w komórkach ślimaka plastydy nie są przekazywane pionowo, to znaczy nie występują w jajach i każdy osobnik pozyskuje je z glonów samodzielnie.

    Lód lodowcowy – lód o budowie ziarnistej, będącej wynikiem kilku faz przemian pod wpływem nagromadzania się kolejnych warstw śniegu. Świeży śnieg charakteryzuje się niewielką gęstością, aby powstał z niego lód lodowcowy śnieg musi ulec podtopieniu i natychmiastowemu ponownemu zamrożeniu. Wielokrotne topnienie prowadzi do zmiany struktury śniegu z drobnokrystalicznej (płatki śniegu) na "lodową kaszę", zwaną szrenią lub firnem. Kolejne topnienia i zamarzania prowadzą do usunięcia większości powietrza spomiędzy ziaren lodu, w wyniku czego powstaje biały lód firnowy, o znacznie większej gęstości od gęstości śniegu. Pod wpływem ciężaru wytwarzanego przez śnieg, lód i lód firnowy najbardziej spodnia warstwa lodu przekształca się w zbudowany z dużych (kilkucentymetrowych) ziaren lodowych niebieski lód lodowcowy. Ocenia się, że z warstwy śniegu o miąższości 15 m powstaje warstwa lodu o miąższości 1 m. Lód martwy - bryła lodu, oddzielona od lodowca lub lądolodu w czasie jego regresji, zwykle przykryta osadami, co znacznie spowalnia jej topnienie. Z obecnością brył martwego lodu związane jest powstawanie licznych form akumulacji lodowcowej: kemów, ozów i in., a także powstawanie jezior wytopiskowych i oczek polodowcowych.

    Fitobentos – zespół organizmów tradycyjnie zaliczanych do roślin związanych z dnem zbiornika wodnego lub cieku i strefą przydenną (bentalem). Część bentosu. Czasem zakres ten jest ograniczany ze względu na rozmiar organizmów, tj. większe rośliny (rośliny naczyniowe, ramienice, gałęzatka itp.) nie są określane jako fitobentos, lecz jako makrofity. Według innych klasyfikacji makrofity związane z dnem również należą do bentosu. Drobne glony przyczepione do podłoża określane są z kolei jako mikrofitobentos (peryfiton), przy czym niektórzy autorzy rozgraniczają zespoły bentosu i peryfitonu, do pierwszej kategorii zaliczając wyłącznie organizmy zasiedlające dno, a do drugiej organizmy osiadłe na przedmiotach ponad dnem, gdyż warunki (zwłaszcza natlenienie i inne warunki fizyczno-chemiczne) w tych dwóch strefach różnią się. Do fitobentosu należą organizmy zaliczane według współczesnej taksonomii do różnych królestw biologicznych – oprócz glonów zaliczanych obecnie do roślin, takich jak drobne zielenice czy krasnorosty, również glony zaliczane do protistów (tzw. protisty roślinopodobne), jak okrzemki, a także do bakterii, czyli sinice. Inni przedstawiciele tych grup mogą wchodzić w skład fitoplanktonu, a nawet te same organizmy mogą w zależności od warunków trafiać do planktonu (tychoplankton). Biomanipulacja (gr. bios – życie, łac. manipulare – robić coś rękami) – jedna z metod wykorzystywana w procesie rekultywacji wód. Polegająca na ingerencji w środowisko poprzez zmianę warunków życia organizmów lub zmianę stosunków ilościowych w danym ekosystemie, przy wykorzystaniu szeregu zależności łańcucha pokarmowego (np. zwiększenie ilości zooplanktonu i introdukcja wybranych gatunków ryb wpłynie na ograniczenie liczebności glonów).

    Lód segregacyjny – szczególny rodzaj lodu powstający pod powierzchnią terenu w obrębie skał, tzw. lód śródskalny, będący tym samym odmianą lodu gruntowego. Tworzy on ciała przypominające kształtem soczewki, które dzięki zachodzącemu procesowi kriosukcji stale mogą zwiększać swoją objętość. Lód tworzący soczewkę może zwiększać jej objętość nawet dwukrotnie w stosunku do pierwotnych wymiarów powoli zajmowanej wolnej przestrzeni. Cząstki wody gruntowej są przyciągane elektrostatycznie przez lód z podległych horyzontów wodonośnych.

    Widłak jałowcowaty, widłak gajowy (Lycopodium annotinum L.) – gatunek roślin wieloletnich z rodziny widłakowatych. Występuje na terenie całej Polski, jednak jest rośliną dość rzadką.

    Czoło lodowca – najniżej położona krawędź lodowca, zawsze prostopadła do toru ruchu i znajdująca się w obszarze ablacji (poniżej linii równowagi bilansowej). Czoło lodowca stanowi punkt (linię), w którym ruch masy lodu jest równoważony przez jego topnienie. W przypadku gdy bilans masy lodowca jest dodatni, czyli przybywa więcej lodu niż się go ubywa, następuje awans (transgresja) czoła lodowca aż do miejsca, w którym osiągnie on nowy stan równowagi. W przypadku bilansu ujemnego, czoło lodowca wycofuje się; mówimy że lodowiec jest w recesji. Widłonogi (Copepoda) – drobne, z reguły planktonowe, morskie i słodkowodne skorupiaki. Zasiedlają wszystkie oceany i kontynenty łącznie z Antarktydą. Występują wszędzie tam gdzie jest woda, nawet w wilgotnym mchu, pod korą dolnych części pni drzew tropikalnych, w wilgotnym piasku plaż morskich. Część widłonogów prowadzi pasożytniczy tryb życia, pasożytując na jamochłonach, pierścienicach, skorupiakach, mięczakach, szkarłupniach, rybach. Ciało jest zbudowane ze stałej liczby 16 segmentów (5 głowowych, 6 tułowiowych i 5 odwłokowych). Rozmiar ich ciała zawiera się w zakresie od 0,5 mm do 20 cm, jednak typowi przedstawiciele tej podgromady mają zwykle rozmiar ciała zawierający się w zakresie 0,5 mm do 2 mm. Pływają za pomocą silnie rozwiniętej pierwszej pary czułków. Ciało ich zawiera żółte kropelki zapasowego tłuszczu (glikolipidy) oraz wiele witamin. Przeważnie są przezroczyste. W morzach stanowią około 9/10 planktonu. Są też głównym składnikiem pokarmu dla śledzi i narybku wątłuszowego (Gadidae). Również gatunki słodkowodne odgrywają pewną rolę jako pokarm dla ryb. Wolno żyjące oraz pasożytnicze widłonogi są rozdzielnopłciowe. Jaja u wielu widłonogów składane są do worków lęgowych znajdujących się po bokach odwłoka. Widłonogi stanowią dużą grupę składającą się obecnie z 9 rzędów , około 220 rodzin i ponad 13000 gatunków, co czyni je najliczniejszą gromadą wśród skorupiaków niższych.

    Niebieski lód lodowcowy – najstarszy lód lodowcowy, charakteryzujący się dużym ziarnem (średnicy do kilku centymetrów). Powstaje w głębokich warstwach lodowców. Pod naciskiem wyższych warstw lodowca firnowego wewnętrzna część śniegu ulega lokalnemu stopieniu i powolnej krystalizacji, powstają kryształy lodu niemal całkowicie pozbawione elementów rozpraszających światło, takich jak granice ziaren, pęcherzyki powietrza, mikropęknięcia. Powstawanie niebieskiego lodu lodowcowego to bardzo długi proces – przykładowo na Grenlandii trwa on 150-200 lat, co i tak jest okresem stosunkowo krótkim, biorąc pod uwagę złożoność tego zjawiska. Niżnia Widłowa Turnia (słow. Nižná Vidlová veža, 2091 lub ok. 2105 m) – turnia w masywie Młynarza w słowackich Tatrach Wysokich. Jest najwyższym punktem krótkiej grani, która od Widłowego Zwornika biegnie w kierunku południowo-wschodnim, ku Dolinie Ciężkiej. Od Widłowego Zwornika oddzielona jest Widłową Szczerbiną, a od Młynarzowych Wideł siodłem Widłowego Przechodu. Ku Widłowej Szczerbinie opada dość trudnym, 15-metrowym uskokiem. Od strony Widłowego Przechodu prowadzi na nią nieco trudna droga.

    Regelacja - łac. przymarzanie lodu. Zjawisko polegające na stopieniu lodu pod wpływem zwiększonego ciśnienia i powtórnym zamarznięciu powstałej wody przy obniżeniu ciśnienia do pierwotnej wartości. Powodowane jest ono zmniejszaniem się temperatury topnienia lodu przy zwiększonym ciśnieniu. Psammon, psammobentos – grupa organizmów zamieszkujących wilgotny piasek przybrzeżny. W jego skład wchodzą głównie bakterie, glony, pierwotniaki i wrotki, a także wirki, brzuchorzęski, nicienie, pierścienice, niesporczaki i widłonogi. Środowiskiem ich życia jest woda znajdująca się między ziarenkami piasku, zazwyczaj silnie nasycona solami mineralnymi oraz związkami organicznymi.

    Dodano: 04.07.2011. 16:37  


    Najnowsze