Dinoflagellati

(dal greco planctòn, vagabondo)
Le acque marine pullulano di una enorme quantità e varietà di
piccoli organismi animali, vegetali e di batteri. L'insieme di questi
organismi, incapaci di spostamenti autonomi e soggetti alle bizzarrie
delle correnti, rappresenta l'anello più delicato della catena
alimentare marina. Alimento di invertebrati, pesci e cetacei, il
plancton potrebbe rappresentare, per l'uomo, un'ottima alternativa
alle sempre più esigue riserve alimentari terrestri
Gli organismi
planctonici vivono
soprattutto nella
zona eufotica ma
devono lottare
costantemente contro
l’affondamento
alcuni di loro sono in grado di modificare la loro posizione
nel piano verticale che permette di scegliere il tipo di
ambiente più idoneo alla sopravvivenza.
Dimensione degli organismi planctonici
0,2-2,0 m
megaplancton (grandi meduse, pesci*)
2- 20 cm
macroplancton (alcuni gamberi, pesci)
0,2- 20 mm
mesoplancton (copepodi)
20- 200 mm
microplancton (protozoi)
2-20 mm
nanoplancton (flagellati autotrofi)
< 2 mm
picoplancton (batteri)
* Gli esempi forniti spesso si sovrappongono alle categorie adiacenti
Molti animali possono presentare degli stadi
planctonici nella prima parte della loro vita e
successivamente sviluppare la capacità di spostarsi
autonomamente nell’ambiente marino (necton) o
lungo il fondale (benthos).
olopelagici
trascorrono tutta la
loro vita nelle zone
pelagiche dell’oceano
aperto,
meropelagici
trascorrono i primi stadi
della loro vita trasportati
passivamente dalle
correnti, e
successivamente sviluppare
la capacità di spostarsi
autonomamente
nell’ambiente marino
(necton) o lungo il fondale
(benthos).
I biologi marini usano suddividere il plancton in:
batteri,
fitoplancton,
zooplancton
Adattamenti alla vita
planctonica
Strategie di galleggiamento
Gli organismi planctonici
hanno la capacità di
rimanere in sospensione
nell’acqua grazie a
particolari adattamenti
che ne diminuiscono
il peso specifico.
Strategie adattative del plankton: galleggiamento
Dimensione
diminuzione della densità del corpo
Densità dell’acqua di mare: 1,021-1,029 g/cm3
Densità citoplasmatica: 1,03-1,1 g/cm3
Densità pareti cellulari diatomee: 2,60 g/cm3
Densità pareti cellulari coccolitoforidi (placche calcite o aragonite):
2,70-2,90 g/cm3
A- variazione della composizione chimica
degli ioni nel fluidi corporei
Mg2+ e SO42-
Noctiluca scintillans
alcune salpe
Cl- e NH4+
ctenofori
….totani e calamari
B-secrezione di gas
Physalia (caravella portoghese)
Nel plancton, la mortalità delle uova prodotte può arrivare al 99
%.
In Olanda, sono state stimate perdite del 14 % per ciclo di
marea di larve di ostriche. Dei tre milioni di uova prodotte dal
bivalve Mya arenaria solamente lo 0,001 % arriva
all’insediamento (che significa circa 30 animali!).
La mortalità è dovuta a:
predazione
perdite nella colonna d’acqua
carenza di nutrimento,
malattie.
Le specie planctoniche devono quindi evitare di essere
predati, oltre che all’assicurarsi cibo sufficiente.
Deterrenti meccanici: sviluppo di spine del corpo e armature in molte
specie zooplanctoniche aumentano le difficoltà di cattura e ingestione da
parte dei predatori (oltre che risolvere il problema del galleggiamento,
rallentando la velocità di affondamento).
Es: molti crostacei
larve nauplius e cypris di cirripedi;
larva fillosoma di aragosta
larve zoea e megalopa di crostacei
larva zoea
larve megalopa di crostacei
Trasparenza:
meduse, ctenofori, chetognati e altri gruppi sono difficili da
avvistare in mare.
Es: La larva fillosoma delle aragoste: è talmente
trasparente che essa è molto difficile da individuare in un
campione anche dopo averla catturata.
larva fillosoma di aragosta
la trasparenza è dovuta all’elevato contenuto di
acqua nei tessuti, questo fa si che il peso specifico
degli organismi sia molto vicino a quello dell’acqua di
mare consentendo un minimo dispendio di energia
per rimanere in sospensione e nel contempo essere
pressoché invisibili ai predatori.
Fuga: i potenziali predatori possono essere rilevati dalle cellule
nervose associate con le antennule, come nei copepodi.
La velocità di un copepode che fugge da un predatore poi è
impressionante. Confrontando la velocità di un jet da guerra, della
lunghezza di 17 m che vola a circa 597 m al secondo, con un
rapporto lunghezza del corpo / secondo pari a 34,95, un piccolo
copepode lungo circa 1 mm può viaggiare a circa 300 mm al
secondo o 0,3 m al secondo, che corrisponde ad un rapporto
lunghezza del corpo / secondo pari a 300 !
I batteri costituiscono un elemento
essenziale nella catena alimentare
marina.
duplice funzione:
decompongono la materia organica morta
convertendola in sostanze nutritive destinate agli
organismi vegetali;
costituiscono una notevole fonte di cibo per molti
animali marini, dai protozoi ai membri più elevati
nella catena alimentare.
Cianobatteri (batterioplancton)
Sono molto piccoli (generalmente meno di 1 micron di diametro)
sono autotrofi
sono gli organismi più abbondanti nell’oceano
Solo alcuni di loro sono capaci di fissare l’azoto atmosferico
possono essere liberi o adesi alla superficie o ad altri organismi
furono i primi organismi fotosintetici del pianeta
Nelle acque marine occasionalmente sono
presenti colibatteri, a causa dei rifiuti
rovesciati in mare dalle acque di scolo urbane
La concentrazione di questi batteri dannosi può
arrivare ad impedire la balneazione e la
consumazione sia di pesci che di frutti di
mare.
I vegetali planctonici sono sprovvisti di
efficienti mezzi di locomozione e tenderebbero
quindi a sedimentare lentamente verso il
fondo. Per contrastare l'effetto della gravità
e rimanere nella zona eufotica gli organismi
fitoplanctonici dispongono di strutture che
riducono il loro peso specifico e favoriscano il
loro galleggiamento. Questo risultato è
ottenuto con la produzione di guaine gelatinose
o con l'accumulo di acqua, di gas o di
goccioline di grasso dentro alla cellula.
Il fitoplancton è costituito prevalentemente da alghe
unicellulari microscopiche, con la sola eccezione di
Sargassum bucciferum, alga pluricellulare dalle
notevoli dimensioni (raggiunge parecchi decimetri di
lunghezza) che si incontra in abbondanza in quella
zona dell'Atlantico centrale chiamata appunto Mar dei
Sargassi. Nel Mediterraneo il fitoplancton è costituito
prevalentemente, almeno in alcuni periodi dell'anno,
dalle Diatomee.
Sargassum bucciferum, contiene le aerocisti, ovvero cellule piene di gas che permettono
il galleggiamento delle fronde ed evitano che queste si spezzino.(raggiunge parecchi
decimetri di lunghezza). Si incontra in abbondanza in quella zona dell'Atlantico centrale
chiamata appunto Mar dei Sargassi.
Alghe brune
Esempi di Fitoplancton
Diatomee
Dinoflagellati
Immagini tratte da Cerrano, Ponti, Silvestri, 1999: Guida alla Biologia Marina del Mediterraneo.
Diatomee
-Hanno frustolo siliceo (dimensioni da 2 micron a 1mm, quando formano
catene)
-costituiscono il 45% dei tutto il fitoplancton
-sono ubiquitarie ma sono molto abbondanti nelle acque fredde e ricche di
nutrienti
-formano spesso colonie per evitare di affondare
-per lo stesso motivo possono produrre sostanze oleose con cui si ricoprono
-i loro scheletri hanno creato enormi depositi di sedimenti silicei
Il guscio siliceo delle diatomee, dopo la morte dell’organismo, può
cadere e depositarsi sui fondali marini originando, soprattutto nei
mari più freddi, degli accumuli silicei noti con il termine di “farina
fossile” (o diatomiti) e che può essere utilizzata industrialmente
(per esempio, il così detto “Tripoli” della Sicilia).
le diatomiti vengono usate come materiale inerte nella produzione di
dinamite e come sostanza filtrante; per la durezza e le esigue
dimensioni degli elementi silicei che le compongono sono anche
utilizzate come abrasivi
Dinoflagellati
-Costituiscono la seconda classe di fitotplancton più abbondante,
con dimensioni che superano i 2 mm
-possono muoversi per mezzo di un flagello in cerca di nutrienti
-preferiscono le acque calde e non richiedono grandi quantità di nutrenti
-generalmente la loro fioritura avviene dopo quella delle diatomee (estate o autunno)
-alcuni presentano il fenomeno della bioluminescenza
-il 50% sono eterotrofi (assorbono sostanze organiche) alcune sono parassiti
-alcune specie costiere possono produrre una fioritura dannosa conosciuta come marea
rossa
-il colore rosso marrone è dovuto a pigmenti come carotene e xantofille
sono protetti da una robusta
membrana di cellulosa e
presentano due solchi, uno
trasversale detto “anulus”,
l’altro longitudinale detto
“sulculus”, nei quali sono situati
due flagelli.
Alcuni generi, quando presenti in concentrazioni elevate (almeno 300.000500.000 individui per litro d’acqua) provocano delle colorazioni brunorossastre in molte acque tropicali (maree rosse), e allo stesso tempo
liberano delle sostanze tossiche che possono rappresentare un serio
pericolo per tutte le forme di vita marine e per tutti gli animali che si
cibano di queste, uccelli e uomo compresi.
non sono importanti come fonte di cibo, al contrario delle diatomee. Infatti
non tutti gli organismi sono in grado di digerire i loro gusci di cellulosa, o di
affrontare le lunghe spine di cui spesso il guscio è ornamentato.
Tra i dinoflagellati più importanti abbiamo il genere Ceratium (C.
hirundinella, Ceratium furca, questi ultimi due presenti nelle nostre acque,
etc.), il genere Gymnodinium (G. paulensi, presente nel Mediterraneo) ed il
genere Peridinium (es. la specie nostrana P. brochi), ed il genere
Gonyaulax,
Pyrocystis fusiformis
(remarquez les scintillons)
Noctiluca scintillans
Noctiluca scintillans
marea rossa” in Alto Adriatico
N. scintillans è un dinoflagellato planctonico eterotrofo, le cui dimensioni possono
arrivare a 1 mm di diametro, è una specie dominante durante l’estate nei mari
temperati di tutto il mondo, predatore sia di fitoplancton che di zooplancton (ad
esempio Copepodi e uova di pesci). Forma dei blooms sottoforma di “maree rosse”,
svolge il suo ciclo vitale a livello della superficie ed è in grado di emettere
bioluminescenza nelle ore di buio, da cui la terminologia di “mare in amore” utilizzata
per definire le sue sciamature. Queste fioriture sono favorite da alte
concentrazioni di nutrienti (fosfati e nitrati) essendo correlati positivamente con
l’aumento di tali sostanze. Sono invece correlati negativamente con le concentrazioni
di clorofilla “a” ed ossigeno disciolto; ciò indica che questa specie è in grado di
operare un grazing efficiente sul fitoplancton, limitandone l’abbondanza