Fitoplanktonas

Fitoplanktonas (iš  'augalas' +  'klajūnas') – autotrofiniai organizmai planktono bendrijoje. Dauguma fitoplanktono yra pernelyg maži, kad būtų pastebimi plika akimi. Fitoplanktono organizmų esant pakankamai daug vanduo būna matomai žalios spalvos dėl chlorofilo fitoplanktono ląstelėse. Spalva gali skirtis priklausomai nuo fitoplanktono rūšies, nes skiriasi chlorofilo ar kitų pigmentų (fikobiliproteinai, ksantofilai ir t. t.) kiekis.

Ekologija

Fitoplanktonas gauna energiją fotosintezės proceso metu, todėl turi gyventi gerai apšviestame vandenynų, jūrų, ežerų ar kitų vandens telkinių paviršiniame sluoksnyje (vadinamoje eufotinėje zonoje). Fitoplanktonas atlieka pusę visos fotosintezės veiklos Žemėje[2]. Taigi, fitoplanktonas papildo Žemės hidrosferą ir atmosferą deguonimi. Fitoplanktonas Saulės šviesos energiją paverčia angliavandenių cheminių ryšių energija, kurią naudoja palaikyti gyvybingumą, augti ir daugintis. Fitoplanktono pirminė produkcija yra daugumos vandenyno ir gėlo vandens mitybos tinklų (išimtis - chemosintezė) pagrindas. Nuo XX amžiaus, fitoplanktono kasmet sumažėja beveik 1%. Tai gali būti susiję su klimato atšilimo įtaka vandenyno temperatūrai, kuri 2010 m. buvo 40% mažesnė negu 1950 m.[4][5]. Fitoplanktonas - svarbi maisto grandinės dalis, jos kiekio pokyčiai daro įtaką krilio (krevečių grupė) gausumui, kuriuo minta baltieji banginiai.

Fitoplanktono gausa labai priklauso nuo vandenyne vandenyje esančių jonų (pvz., nitratų, fosfatų, silicio rūgšties) koncentracijos. Kai kuriuose Pasaulinio vandenyno regionuose (pvz., Pietų vandenyne) fitoplanktono yra mažai dėl geležies stokos. Tai lėmė kai kurių mokslininkų pasisakymą už tų regionų tręšimą geležimi, tokiu būdu didinant fitoplanktono kiekį ir fiksuojant daugiau atmosferos anglies dioksido (CO2), kurio koncentracija sparčiai didėja dėl žmogaus veiklos ir stiprina šiltnamio efektą. 

Nors beveik visos aptinkamos fitoplanktono rūšys - fotoautotrofai, yra išimčių, kai fitoplanktonui priskiriami miksotrofai ar kitos, nepigmentinės rūšys, kurios faktiškai heterotrofinės (pastarosios dažnai laikomos zooplanktonu). Iš jų geriausiai žinomos dinofitinės gentys (pvz., Noctiluca ir Dinophysis), jos kad gautų organinius anglies junginius minta kitais organizmais ar jų liekanų medžiagomis.

Fitoplanktono sąvoka apima visus fotoautotrofinius mikroorganizmus vandens maisto kloduose. Fitoplanktonas tarnauja kaip vandens mitybos bazė, atliekanti esmines ekologines funkcijas visai vandens aplinkai. Tačiau, skirtingai nuo sausumos bendruomenių, kur gausiausi autotrofai yra augalai, fitoplanktono grupė yra įvairialypė, apimanti kai kuriuos eukariotus ir prokariotinius organizmus (tiek eubakterijas, tiek archeobakterijas). Yra apie 5000 jūrinio fitoplanktono  rūšių[8]. Dar neaišku, kaip tokia įvairovė vystėsi aplinkoje, kur didelė konkurencija dėl išteklių sudarė ribotas galimybes nišų diferenciacijai [9].

Fitoplanktono grupės

Fitoplanktono rūšinė sudėtis:
 Pasauliniame vandenyne žinoma  > 5 000 fitoplanktono rūšių;
 Baltijos jūroje  ~ 2000 rūšių;
Kuršių mariose  ~ 800 rūšių.

Svarbiausios fitoplanktono grupės: 
 Melsvabakterės (Cyanophyta),
 Žaliadumbliai (Chlorophyta),
 Titnagdumbliai (Diatomophyta),
 kriptofitiniai (Cryptophyta),
 Šarvadumbliai (Dinophyta),
 Auksadumbliai (Chrysophyta),
 Eugleniniai (Euglenophyta),
 Gelsvadumbliai (Xanthophyta),
 grupė smulkių žiuželinių dumblių (Flagellata).

Svarbiausias fitoplanktono grupes sudaro titnagdumbliai, melsvadumbliai ir dinoflageliatai, nors galima būtų įskaityti ir daugelį kitų grupių dumblių. Viena grupė, „kokolitoforidai“, yra atsakinga (iš dalies) už didelį dimetilsulfido (DMS) išmetimą į atmosferą. DMS yra konvertuojamas į sulfatus, sulfatų molekulės veikia kaip debesų kondensacijos branduoliai, taip padidinantys bendrąjį debesuotumą. Oligotrofiniuose vandenyno regionuose, tokiuose kaip Sargaso jūra arba Pietų Ramiojo vandenyno dalis, dominuoja mažos fitoplanktono ląstelės, vadinamos pikoplanktonu, daugiausia sudarytas iš melsvadumblių (Prochlorococcus, Synechococcus) ir pikoeukariotų, pvz., Micromonas.

Akvakultūra
Fitoplanktonas yra pagrindinis maisto šaltinis akvakultūroje ir marikultūroje. Abiejose fitoplanktonas yra gyvūnų maistas. Marikultūroje naudojamas natūralus fitoplanktonas, kuris į marikultūros aptvarus patenka su savaime pratekančiu jūros vandeniu. Akvakultūroje naudojamas fitoplanktonas gaunamas ir įterpiamas tiesiogiai. Planktonas renkamas vandens telkiniuose ar specialiai auginamas. Pastarasis metodas naudojamas retai. 

Fitoplanktonas naudojamas kaip verpečių maistas[10], o verpetės, savo ruožtu, naudojamos kaip kitų organizmų maistas. Fitoplanktonu minta daugelio rūšių akvakultūrų moliuskai, įskaitant perluotes ir tridaknas.

Fitoplanktono auginimas dirbtinėmis sąlygomis yra akvakultūros forma. Jis auginamas įvairiems tikslams, pvz., kaip maistas kitiems organizmams[10], kaip maisto papildai nelaisvėje akvariumuose auginamiems bestuburiams. Akvakultūrų talpyklų dydžių diapazonas yra nuo mažų laboratorinių (mažiau nei 1 l) talpyklų iki kelių dešimčių tūkstančių litrų talpos komercinių talpyklų[10]. 

Nepriklausomai nuo akvakultūrų talpyklų dydžio efektyviam augimui užtikrinti būtinos tam tikros sąlygos:
 Dažniausiai auginamas jūrinis fitoplanktonas, todėl jam auginti mitybinei terpei naudojamas jūros vanduo, kurio lyginamasis tankis yra 1,010-1,026. 
 Šis vanduo turi būti sterilizuotas, paprastai aukšta temperatūra autoklave ar ultravioletine spinduliuote, užkertant kelią kultūrų biologinei taršai.
 Fitoplanktono augimas skatinamas į terpę įdedant trąšų. 
 Per terpę pučiamas oras ar terpė tiesiog maišoma, kad fitoplanktonas plūduriuotų vandenyje. 
 Tiekiamas (su oru ar atskirai) anglies dvideginis, būtinas fotosintezei. 
 Fitoplanktonui reikalinga šviesa. Apšvietimo temperatūra turi būti maždaug 6500 K, bet tinka ir variantai nuo 4000 K iki daugiau kaip 20000 K. Šviesos poveikio trukmė turėtų būti apie 16 valandų kasdien, tai yra efektyviausia dirbtinė dienos trukmė[10].

Žydėjimas 

Ekologinės organizmų grupės