Sinh vật phù du là một trong những thành phần quan trọng nhất trong đại dương, hồ và sông của chúng ta. Nếu chúng ta quan sát một vùng nước bằng kính hiển vi, chúng ta sẽ phát hiện ra vô số sinh vật phù du trôi nổi giữa dòng nước và sóng biển. Những sinh vật nhỏ bé này là nền tảng của mọi sự sống dưới nước, từ những sinh vật nhỏ nhất đến những động vật có vú lớn ở biển, và tầm quan trọng của chúng không chỉ giới hạn ở hệ sinh thái biển; Chúng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và sự ổn định của hệ sinh thái trên cạn. Sinh vật phù du được chia thành hai nhóm lớn: thực vật phù du, bao gồm các sinh vật quang hợp tạo ra oxy, và động vật phù du, ăn thực vật phù du và làm thức ăn cho các sinh vật thủy sinh khác. Mặc dù có kích thước nhỏ, nhưng sinh vật phù du không chỉ đóng vai trò quan trọng trong chuỗi thức ăn mà còn giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu bằng cách hấp thụ một lượng lớn carbon dioxide.
Sinh vật phù du là gì và nguồn gốc của nó là gì?
El término sinh vật phù du Nó có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp “planktos”, có nghĩa là “kẻ lang thang” hoặc “kẻ lang thang”. Tên này mô tả chính xác những sinh vật cực nhỏ này, chúng không thể tự di chuyển và phải phụ thuộc vào dòng nước để di chuyển. Nhà khoa học người Đức Victor Hensen là người đầu tiên sử dụng thuật ngữ này vào năm 1887 để chỉ cộng đồng sinh vật thủy sinh trôi nổi này sinh sống ở cả vùng đại dương và vùng nước ngọt. Mặc dù hầu hết các loài sinh vật phù du đều có kích thước cực nhỏ, nhưng vẫn có một số loài có thể đạt kích thước lớn hơn, chẳng hạn như sứa. Do sự đa dạng của các loài, người ta ước tính số lượng của chúng lên tới hàng nghìn tỷ ở các đại dương và sự hiện diện của chúng thậm chí còn nhiều hơn ở các vùng biển lạnh xa đường xích đạo.
Phân loại sinh vật phù du
Sinh vật phù du chủ yếu được phân loại theo chế độ ăn và kích thước của chúng. Ở đây chúng tôi trình bày chi tiết các loại chính:
- Thực vật phù du: Đây là sinh vật phù du thực vật tự sản xuất thức ăn thông qua quá trình quang hợp. Trong số các thành phần phong phú nhất của nó, chúng tôi tìm thấy tảo đơn bào, tảo cát và vi khuẩn lam. Thực vật phù du rất cần thiết vì nó góp phần to lớn vào việc sản xuất hơn 50% lượng oxy mà chúng ta hít thở.
- động vật phù du: Đó là nhóm động vật nhỏ trôi dạt theo dòng nước. Nó được tạo thành từ các sinh vật như động vật giáp xác và sứa, cũng như cá và ấu trùng giáp xác. Loại sinh vật phù du này ăn thực vật phù du và là nguồn thức ăn của nhiều loài cá và động vật có vú ở biển.
- vi khuẩn phù du: Được cấu tạo từ vi khuẩn, những sinh vật này có vai trò chính trong việc phân hủy chất hữu cơ và tái chế chất dinh dưỡng, cho phép tái sử dụng các nguyên tố như carbon, nitơ và phốt pho.
- virioplankton: Các virus thủy sinh có vai trò trong việc điều hòa sự đa dạng của sinh vật phù du và cả trong các chu trình sinh địa hóa.
Chu trình sinh địa hóa và ‘máy bơm cacbon sinh học’
Sinh vật phù du đóng vai trò cơ bản trong chu trình sinh địa hóa, đặc biệt là trong chu trình cacbon. Trong quá trình quang hợp, thực vật phù du hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển và chuyển hóa nó thành chất hữu cơ. Khi chết, nhiều tế bào thực vật phù du chìm xuống đáy đại dương, mang theo carbon bị bắt giữ, được gọi là “máy bơm carbon sinh học”. Cơ chế này rất cần thiết để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu vì nó loại bỏ hiệu quả lượng lớn CO₂ khỏi khí quyển. Động vật phù du, bằng cách ăn thực vật phù du, cũng góp phần vào các chu trình này. Một phần carbon mà cá tiêu thụ được hít vào và trả lại vào nước dưới dạng CO₂, trong khi một phần khác được chuyển hóa thành chất thải và cuối cùng chìm xuống.
Tầm quan trọng sinh thái của sinh vật phù du
El sinh vật phù du Không chỉ là trụ cột cơ bản của chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái dưới nước, mà tác động của nó đến khí hậu và nguồn lợi thủy sản khiến nó trở thành yếu tố thiết yếu cho sự sống trên hành tinh. Thông qua quá trình quang hợp, thực vật phù du làm giảm nồng độ carbon dioxide trong khí quyển và tạo ra oxy, góp phần trực tiếp vào sự ổn định của khí hậu toàn cầu và sức khỏe của hệ sinh thái dưới nước. Động vật phù du cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình di cư theo chiều dọc để tìm kiếm thức ăn. Những chuyển động này có thể đạt tới độ sâu lên tới 500 mét, cho phép phân phối lại chất dinh dưỡng trong toàn bộ cột nước, mang lại lợi ích cho các loài sinh vật biển sâu.
Tác động của vi nhựa lên sinh vật phù du
Một trong những thách thức lớn nhất mà sinh vật phù du phải đối mặt hiện nay là ô nhiễm bởi vi nhựa. Những mảnh nhỏ này, có kích thước chưa đến 5 mm, được động vật phù du ăn vào và đưa vào chuỗi thức ăn dưới nước. Ngoài ra, vi nhựa có thể cản trở quá trình quang hợp của thực vật phù du bằng cách ngăn chặn ánh sáng mặt trời, do đó làm giảm khả năng tạo ra oxy của chúng.
Sinh vật phù du là chỉ thị sinh học về chất lượng nước
Sinh vật phù du là một chỉ thị sinh học, nghĩa là sự hiện diện hay vắng mặt của nó có thể được sử dụng để đánh giá chất lượng nước. Ví dụ, các loài cladoceran như Daphnia cực kỳ nhạy cảm với các chất ô nhiễm và sự biến mất của chúng có thể là dấu hiệu cảnh báo đầu tiên về suy thoái môi trường.
Vai trò của sinh vật phù du trong điều hòa khí hậu
Ngoài vai trò trong chuỗi thức ăn và chu trình sinh địa hóa, sinh vật phù du còn đóng vai trò thiết yếu trong quá trình điều hòa khí hậu. Trong quá trình quang hợp, thực vật phù du tạo ra một hợp chất gọi là dimethylsulfoniopropionate (DMSP), hợp chất này phân hủy thành dimethyl sulfide (DMS). Loại khí này đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành các hạt khí dung trong khí quyển, giúp tạo ra mây. Những đám mây này phản chiếu bức xạ mặt trời, làm mát bề mặt Trái Đất. Chu trình này có vai trò cơ bản trong việc điều chỉnh nhiệt độ toàn cầu, đặc biệt là ở các vùng ven biển, và là một ví dụ về vai trò quan trọng của những sinh vật nhỏ bé này trong việc cân bằng khí hậu toàn cầu. Mặc dù sinh vật phù du có vẻ không đáng kể khi đứng riêng lẻ, nhưng tác động kết hợp của chúng và khối lượng chúng được tìm thấy trong đại dương khiến tác động của chúng lên hành tinh của chúng ta trở nên vô cùng to lớn. Từ quá trình sản xuất oxy đến cơ sở của chuỗi thức ăn, ảnh hưởng của nó hiện diện trong mọi khía cạnh của cuộc sống như chúng ta đã biết.