Ньюстон
Нейстон , также называемый плейстоном , — это организмы , которые живут на поверхности водоема водно - , такого как океан , устье реки , озеро , река , болотное угодье или пруд . Нейстон может жить на поверхности воды или погружаться чуть ниже ее поверхности. Кроме того, микроорганизмы могут существовать в поверхностном микрослое , который образуется между верхней и нижней стороной поверхности воды. Нейстон был определен как «организмы, живущие на границе раздела воздух/вода в пресноводных, устьевых и морских средах обитания или относящиеся к биоте на поверхностном слое воды или непосредственно под ним». [1]
Нейстоны можно неофициально разделить на две группы: фитонейстоны , которые представляют собой автотрофы, плавающие на поверхности воды, включая цианобактерии , нитчатые водоросли и свободно плавающие водные растения (например, комариный папоротник , ряску и водяной салат ); и зоонейстон , которые являются плавающими гетеротрофами, такими как протисты (например, инфузории ) и многоклеточные животные ( водные животные ). Данная статья в основном посвящена зоонейстонам многоклеточных животных.
Слово «нейстон» происходит от греческого neusto , что означает «плавание», и существительного суффикса -on (как в слове « планктон »). [2] Этот термин впервые появился в биологической литературе в 1917 году. [3] Альтернативный термин плейстон происходит от греческого plein , что означает «плывать или плавать». Первое известное использование этого слова было в 1909 году, до первого известного использования нейстона. [4] В прошлом различные авторы пытались провести различие между нейстоном и плейстоном, но эти различия не получили широкого распространения. По состоянию на 2021 год эти два термина обычно используются как взаимозаменяемые, и нейстон используется чаще, чем плейстон.
Обзор
[ редактировать ]Нейстон поверхностного слоя — одна из малоизученных водных экологических групп. [5] Этот термин был впервые использован в 1917 году Науманом для описания видов, обитающих в поверхностном слое пресноводных местообитаний. [3] Позже, в 1971 году, Зайцев определил нейстонный состав морских вод. [6] Эти популяции будут включать микроскопические виды, а также различные таксоны растений и животных, такие как фитопланктон и зоопланктон , обитающие в этом регионе. [6] [7] В 2002 году Гладышев дополнительно охарактеризовал основные физические и химические динамики поверхностного слоя, влияющие на состав и взаимоотношения с различными нейстонными популяциями». [8] [7]
Структура нейстонного сообщества обусловлена солнечным светом и множеством эндогенных (органическое вещество, дыхание, фотосинтез, процессы разложения) и экзогенных (атмосферные отложения, неорганические вещества, ветры, воздействие волн, осадки, УФ-излучение, океанические течения, температура поверхности) переменных. и процессы, влияющие на поступление питательных веществ и их переработку. [7] [9] [10] Кроме того, нейстон обеспечивает источник пищи для зоопланктона, мигрирующего из более глубоких слоев на поверхность. [11] а также морским птицам, бродящим над океанами. [12] По этим причинам считается, что нейстонное сообщество играет решающую роль в структуре и функционировании морских пищевых сетей . Тем не менее, исследования нейстонных сообществ на сегодняшний день сосредоточены преимущественно в географически ограниченных регионах океана. [13] [11] [14] [15] [10] или прибрежные районы. [16] [17] [18] Следовательно, сложность нейстона до сих пор недостаточно изучена, поскольку исследований структуры сообщества и таксономического состава организмов, населяющих эту экологическую нишу, остается мало. [10] а анализ глобального масштаба пока отсутствует. [5]
Типы
[ редактировать ]Классифицировать нейстон можно по-разному. Кенниш делит их по физическому положению на две группы: [1]
- эпинейстон : организмы, живущие на поверхности воды.
- гипонейстон : организмы в области определенной глубины непосредственно под поверхностным слоем.
К этому можно добавить организмы, живущие в микрослое на границе раздела воздуха и воды:
- микрослой нейстон : организмы (микроорганизмы), живущие в поверхностном микрослое, зажатом между верхней и нижней поверхностью.
Маршалл и Бурхардт делят нейстон на три экологические категории: [7] [5]
- эвнеустон : организмы с максимальной численностью вблизи поверхности, на которой они обитают днем и ночью.
- факультативный нейстон : организмы, концентрирующиеся на поверхности только в определенные часы дня, обычно в темноте.
- псевдонейстон : организмы с максимальными концентрациями в более глубоких слоях, но достигающие поверхностного слоя по крайней мере в течение определенных часов.
Пресноводный нейстон
[ редактировать ]Пресноводный нейстон, организмы, живущие на поверхности озер или прудов или медленно движущихся частях рек и ручьев, включают жуков (см. Жук-вертушку ), простейших , бактерий и пауков (см. Паук-рыболов и паук-водолаз ). Коллемболы родов Podura и Sminthurides почти исключительно нейстонны, а виды Hypogastrura часто концентрируются на поверхности прудов. Водомерки , такие как Геррис, воды являются распространенными примерами насекомых, которые поддерживают свой вес за счет поверхностного натяжения .
- Водяная коллемма ( Sminthurides aquaticus )
- Паук-колокольчик ( Argyroneta aquatica )
- Водоног ( община Геррис )
Наводнения
[ редактировать ]Существуют различные наземные факторы окружающей среды, такие как паводки и засухи, и эти факторы окружающей среды влияют на такие виды, как нейстон, независимо от того, приводят ли эти эффекты к большему или меньшему разнообразию видов. Когда возникают паводковые импульсы (абиотический фактор), возникает связь между различными водными средами. Виды, обитающие в средах с нерегулярным характером наводнений, как правило, имеют больше вариаций или даже уменьшают количество видов и вариаций; аналогичная идея с тем, что происходит, когда происходят засухи. [19]
Красные огненные муравьи приспособились противостоять как наводнениям, так и засухе. Если муравьи чувствуют повышение уровня воды в своих гнездах, они объединяются и образуют плавающий шар или плот с рабочими снаружи и королевой внутри. [20] [21] [22] Выводок транспортируется на самую высокую поверхность. [23] Они также используются в качестве основы плота, за исключением яиц и более мелких личинок. Прежде чем погрузиться в воду, муравьи ныряют в воду и разрывают связь с сушей. В некоторых случаях рабочие могут намеренно убрать всех самцов с плота, в результате чего самцы утонут.
Срок службы плота может достигать 12 дней. Муравьи, попавшие в ловушку под водой, спасаются, поднимаясь на поверхность с помощью пузырьков, собранных из подводного субстрата. [23] Из-за большей уязвимости для хищников красные завезенные огненные муравьи значительно более агрессивны при сплаве. Работники, как правило, вводят более высокие дозы яда, что снижает угрозу нападения других животных. Из-за этого, а также из-за наличия более высокой численности муравьев, плоты потенциально опасны для тех, кто с ними сталкивается. [24]
Marine neuston
[ редактировать ]Морской нейстон — организмы, обитающие на поверхности океана, — одна из наименее изученных групп планктона. Нейстон занимает ограниченную экологическую нишу и подвергается воздействию широкого спектра эндогенных и экзогенных процессов, а также является источником пищи для зоопланктона и мигрирующих из глубоких слоев рыб и морских птиц. [5]
Нейстонные животные составляют подмножество сообщества зоопланктона, которое играет ключевую роль в функционировании морских экосистем. Зоопланктон частично ответственен за поток активной энергии между поверхностными и глубокими слоями океана. [25] [26] [27] , биомасса и вторичная продукция зоопланктона Видовой состав влияют на широкий спектр трофических уровней морских сообществ, поскольку они представляют собой связующее звено между первичной продукцией и вторичными потребителями. [28] [29] [30] Веслоногие ракообразные представляют собой наиболее распространенный таксон зоопланктона с точки зрения биомассы и разнообразия во всем мире. [31] [32] Следовательно, изменения в составе их сообществ могут влиять на биогеохимические циклы. [33] и может указывать на влияние изменчивости климата на функционирование экосистемы. [34] [5]
- Португальский военный корабль Physalia sp.
- Моряк-путешественник Velella sp.
- Синяя кнопка Porpita sp.
- Летающая рыба из семейства Exocoetidae.
- Буй-ракушка Dosima fasccularis
- Синие морские драконы Glaucus sp.
Исторически исследования сообществ зоопланктона были сосредоточены в основном на таксономических исследованиях и исследованиях, связанных со структурой сообщества. [35] Однако в последнее время исследования свернули в сторону альтернативного подхода, основанного на признаках . [35] [29] [36] обеспечивая перспективу, более сосредоточенную на группах видов с аналогичными функциональными характеристиками . Это позволяет классифицировать особей на типы, характеризующиеся наличием/отсутствием определенных , на аллелей гена размерные классы, экологические гильдии или функциональные группы (ФГ). [37] Функциональные признаки — это фенотипы, влияющие на приспособленность организма, рост, выживаемость и репродуктивную способность. [38] [30] Они регулируются экспрессией генов внутри вида, а экспрессия признаков, в свою очередь, регулирует приспособленность вида в контрастирующих биотических и абиотических условиях . [39] Более того, конкретная функциональная черта может также развиться в результате взаимодействия между другими чертами и условиями окружающей среды. [31] что приводит к тому, что данная группа признаков отдается предпочтение при определенных условиях. Признаки зоопланктона можно классифицировать в соответствии с экологическими функциями — питание, рост, размножение, выживание и другими характеристиками, такими как морфология , физиология , поведение или история жизни. [28] [40] [41] В частности, стратегии кормления и трофические группы важны для установления эффективности кормления и связанного с ним риска нападения хищников. [42] Кроме того, они облегчают понимание экосистемных услуг, связанных с зоопланктоном, таких как распределение рыболовства или биогеохимический цикл. [43] а также позволяет позиционировать таксоны зоопланктона в пищевой сети. [29] [44] [5]
- Бумажный наутилус Argonauta sp.
- Саргассум сп. водоросли
- ипполитиды Креветки
- Морская улитка Recluzia sp.
- Фиолетовая улитка Janthina sp.
- Плавающая анемона Actinecta sp.
Коралловые жуки — род довольно редких бескрылых морских клопов, известных только на коралловых рифах Индо-Тихоокеанского региона. Во время отлива они перемещаются по водной поверхности вокруг коралловых атоллов и рифов, подобно более знакомым водомеркам, а во время прилива остаются погруженными в расщелины рифов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Кенниш, Майкл Дж., изд. (2016). «Энциклопедия эстуариев». Серия Энциклопедия наук о Земле . Дордрехт: Springer Нидерланды. дои : 10.1007/978-94-017-8801-4 . ISBN 978-94-017-8800-7 . ISSN 1388-4360 . S2CID 129770661 .
- ^ Словарь Мерриам-Вебстера: Neuston . По состоянию на 18 декабря 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Науманн, Э. (1917) «Вклад в знания о прудовом нанопланктоне. II. О нейтоне пресной воды», Biological Central Sheet , 37 : 98–106.
- ^ Словарь Мерриама-Вебстера: плейстон . По состоянию на 18 декабря 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Альбукерке, Руи; Боде, Антонио; Гонсалес-Гордилло, Хуан Игнасио; Дуарте, Карлос М.; Кейрога, Энрике (2021). «Трофическая структура нейстона в тропических и субтропических океанических провинциях, оцененная с помощью стабильных изотопов» . Границы морской науки . 7 . дои : 10.3389/fmars.2020.606088 . hdl : 10754/667566 . Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ Перейти обратно: а б Зайцев Ю.П. (1971) «Морская нейстонология». Национальная служба морского рыболовства , NOAA и NSF , Вашингтон, округ Колумбия.
- ^ Перейти обратно: а б с д Маршалл, Гарольд Г.; Бурхардт, Любомира (2005). «Нейстон: его определение с историческим обзором его концепции и структуры сообщества». Архив гидробиологии . 164 (4): 429–448. дои : 10.1127/0003-9136/2005/0164-0429 .
- ^ Гладышев, Михаил (2002). Биофизика поверхностного микрослоя водных экосистем . Лондон: IWA. ISBN 978-1-900222-17-4 . OCLC 49871862 .
- ^ Барнс, DKA; Давенпорт, Дж.; Роулинсон, Калифорния (2005). «Временные изменения в разнообразии и структуре сообщества полуизолированного сообщества Нейстон». Биология и окружающая среда: Труды Ирландской королевской академии . 105 (2): 107–122. дои : 10.3318/bioe.2005.105.2.107 . S2CID 84508946 .
- ^ Перейти обратно: а б с Резай, Хамид; Кабири, Кейван; Арби, Иман; Амини, Нафисе (2019). «Нейстонный зоопланктон в северо-восточной части Персидского залива». Региональные исследования в области морских наук . 26 : 100473. Бибкод : 2019RSMS...2600473R . дои : 10.1016/j.rsma.2018.100473 . S2CID 135269465 .
- ^ Перейти обратно: а б Хемпель Г. и Вейкерт Х. (1972) «Нейстон субтропической и бореальной северо-восточной части Атлантического океана. Обзор». Морская биология , 13 (1): 70–88.
- ^ Ченг, Л., Спир, Л. и ЭЙНЛИ, Д.Г. (2010) «Важность морских насекомых (Heteroptera: Gerridae, Halobates spp.) как добычи морских птиц восточной тропической части Тихого океана». Морская орнитология , 38 »: 91–95.
- ^ Zaitsev, Y. P. (1971). Marine Neustonology. ed. K. A. Vinogradov (Jerulasem: Israel program for scientific translations).
- ^ Холдуэй, П.; Мэддок, Л. (1983). «Сравнительный обзор нейстона: закономерности географического и временного распространения». Морская биология . 76 (3): 263–270. Бибкод : 1983MarBi..76..263H . дои : 10.1007/BF00393027 . S2CID 84587026 .
- ^ Эббертс, Б.Д., и Винг, Б.Л. (1997). «Разнообразие и численность нейстонного зоопланктона в субарктической фронтальной зоне северной части Тихого океана». Технический меморандум Министерства торговли США, NOAA NMFS-AFSC-70.
- ^ Бродер, Ричард Д. (1989). «Нейстонное питание молоди лососевых рыб в прибрежных водах северо-восточной части Тихого океана». Канадский журнал зоологии . 67 (8): 1995–2007. дои : 10.1139/z89-284 .
- ^ Ле Февр, Ж.; Бурже, Э. (1991). «Нейстонная ниша для личинок усоногих как возможная адаптация к расселению на большие расстояния». Серия «Прогресс в области морской экологии» . 75 : 185–194. Бибкод : 1991MEPS...75..185L . дои : 10.3354/meps075185 .
- ^ Падмавати, Г. и Госвами, Южная Каролина (1996). «Распределение зоопланктона в нейстоне и толще воды вдоль западного побережья Индии от Гоа до Гуджарата». Индийский Дж. Мар. Виды , 25 : 85–90.
- ^ Консейсан, Э. де О. да, Игути, Дж., Кампос, Р. де, и Мартенс, К. (2018). Влияние паводковых импульсов на устойчивость и изменчивость плейстонных сообществ тропического пойменного озера. Гидробиология, 807(1), 175–188.
- ^ Млот, Нью-Джерси; Крейг, AT; Ху, Д.Л. (2011). «Огненные муравьи сами собираются в водонепроницаемые плоты, чтобы пережить наводнения» . Труды Национальной академии наук . 108 (19): 7669–7673. Бибкод : 2011PNAS..108.7669M . дои : 10.1073/pnas.1016658108 . ПМК 3093451 . ПМИД 21518911 .
- ^ Моррилл, WL (1974). «Распространение красных завезенных огненных муравьев водой». Энтомолог Флориды . 57 (1): 39–42. дои : 10.2307/3493830 . JSTOR 3493830 .
- ^ Хёллдоблер и Уилсон 1990 , с. 171.
- ^ Перейти обратно: а б Адамс, Би Джей; Хупер-Буи, LM; Стрекер, Р.М.; О'Брайен, DM (2011). «Формирование плота красным огненным муравьем Solenopsis invicta » . Журнал науки о насекомых . 11 (171): 171. дои : 10.1673/031.011.17101 . ПМК 3462402 . ПМИД 22950473 .
- ^ Хейт, КЛ (2006). «Защитная способность огненного муравья Solenopsis invicta повышается во время сплава колонии». Общество насекомых . 53 (1): 32–36. дои : 10.1007/s00040-005-0832-y . S2CID 24420242 .
- ^ Тернер, Дж. Т. (2002). «Фекальные гранулы зоопланктона, морской снег и тонущее цветение фитопланктона» . Водная микробная экология . 27 : 57–102. дои : 10.3354/ame027057 .
- ^ Йонасдоттир, Сигрун Хульд; Виссер, Андре В.; Ричардсон, Кэтрин; Хит, Майкл Р. (2015). «Сезонный липидный насос веслоногих ракообразных способствует секвестрации углерода в глубинах Северной Атлантики» . Труды Национальной академии наук . 112 (39): 12122–12126. дои : 10.1073/pnas.1512110112 . ПМЦ 4593097 . ПМИД 26338976 .
- ^ Эрнандес-Леон, С.; Коппельманн, Р.; Фрайле-Нуэз, Э.; Боде, А.; Момпеан, К.; Иригоен, X.; Оливар, член парламента; Эчеваррия, Ф.; Фернандес Де Пуэльес, ML; Гонсалес-Гордилло, Дж.И.; Козар, А.; Акунья, JL; Августин, С.; Дуарте, СМ (2020). «Большая биомасса глубоководного зоопланктона отражает первичную продукцию в мировом океане» . Природные коммуникации . 11 (1): 6048. Бибкод : 2020NatCo..11.6048H . дои : 10.1038/s41467-020-19875-7 . ПМЦ 7695708 . ПМИД 33247160 . S2CID 227191974 .
- ^ Перейти обратно: а б Личман, Елена; Оман, Марк Д.; Кьёрбо, Томас (2013). «Подходы к сообществам зоопланктона на основе признаков» . Журнал исследований планктона . 35 (3): 473–484. дои : 10.1093/plankt/fbt019 .
- ^ Перейти обратно: а б с Бенедетти, Фабио; Гаспарини, Стефан; Аята, Сакина-Доротея (2016). «Определение функциональных групп копепод по функциональным признакам вида» . Журнал исследований планктона . 38 (1): 159–166. дои : 10.1093/plankt/fbv096 . ПМЦ 4722884 . ПМИД 26811565 .
- ^ Перейти обратно: а б Содре, старейшина де Оливейра; Бозелли, Рейнальдо Луис (2019). «Как планктонные микроракообразные реагируют на окружающую среду и влияют на экосистему: взгляд на функциональные особенности» . Международные водные исследования . 11 (3): 207–223. Бибкод : 2019InAqR..11..207S . дои : 10.1007/s40071-019-0233-x . S2CID 197594398 .
- ^ Перейти обратно: а б Кьёрбо, Томас (2011). «Как питается зоопланктон: механизмы, особенности и компромиссы». Биологические обзоры . 86 (2): 311–339. дои : 10.1111/j.1469-185X.2010.00148.x . ПМИД 20682007 . S2CID 25218654 .
- ^ Нойманн-Лейтан, Сигрид; Мело, Педро AMC; Швамборн, Ральф; Диас, Ксиомара ФГ; Фигейредо, Лукас ГП; Сильва, Андреа П.; Кампело, Рената П.С.; Мело Жуниор, Мауро де; Мело, Нуно КВС; Коста, Алехандро ESF; Араужо, Моакир; Веледа, Дорис Р.А.; Моура, Родриго Л.; Томпсон, Фабиано (2018). «Зоопланктон рифовой системы под влиянием шлейфа реки Амазонки» . Границы микробиологии . 9 : 355. дои : 10.3389/fmicb.2018.00355 . ПМК 5838004 . ПМИД 29545783 .
- ^ Бьянки, Даниэле; Мислан, КАС (2016). «Глобальные закономерности суточного времени и скорости вертикальной миграции по акустическим данным» . Лимнология и океанография . 61 (1): 353–364. Бибкод : 2016LimOc..61..353B . дои : 10.1002/lno.10219 . S2CID 3400176 .
- ^ Хофф, Райан К.; Петерсон, Уильям Т. (2006). «Биоразнообразие веслоногих ракообразных как индикатор изменений океанических и климатических условий современной экосистемы северной Калифорнии» . Лимнология и океанография . 51 (6): 2607–2620. Бибкод : 2006LimOc..51.2607H . дои : 10.4319/lo.2006.51.6.2607 . S2CID 16280978 .
- ^ Перейти обратно: а б Померло, Коринн; Шастри, Акаш Р.; Бейснер, Беатрикс Э. (2015). «Оценка разнообразия функциональных признаков морских сообществ зоопланктона в северо-восточной субарктической части Тихого океана» . Журнал исследований планктона . 37 (4): 712–726. дои : 10.1093/plankt/fbv045 .
- ^ Кампос, CC; Гарсия, ТМ; Нойманн-Лейтан, С.; Соарес, Миссури (2017). «Экологические показатели и функциональные группы копеподовых комплексов» . Экологические показатели . 83 : 416–426. Бибкод : 2017EcInd..83..416C . дои : 10.1016/j.ecolind.2017.08.018 .
- ^ Туомисто, Ханна (2010). «Разнообразие бета-разнообразий: исправление ошибочной концепции. Часть 1. Определение бета-разнообразия как функции альфа- и гамма-разнообразия». Экография . 33 (1): 2–22. Бибкод : 2010Экогр..33....2Т . дои : 10.1111/j.1600-0587.2009.05880.x .
- ^ Виолле, Сирилл; Навас, Мари-Лора; Мерзкий, Денис; Казакова Елена; Фортунель, Клэр; Хаммел, Ирен; Гарнье, Эрик (2007). «Пусть понятие черты будет функциональным!». Ойкос . 116 (5): 882–892. дои : 10.1111/j.2007.0030-1299.15559.x .
- ^ Бартон, Эндрю Д.; Першинг, Эндрю Дж.; Личман, Елена; Запись, Николас Р.; Эдвардс, Кайл Ф.; Финкель, Зоя В.; Кьёрбо, Томас; Уорд, Бен А. (2013). «Биогеография особенностей морского планктона». Экологические письма . 16 (4): 522–534. Бибкод : 2013EcolL..16..522B . дои : 10.1111/ele.12063 . ПМИД 23360597 .
- ^ Хант, БПВ; Аллен, В.; Менкес, К.; Лоррен, А.; Грэм, Б.; Родье, М.; Пагано, М.; Карлотти, Ф. (2015). «Подход к пониманию динамики пелагической пищевой сети, связанный с использованием спектра размеров стабильных изотопов: тематическое исследование из юго-западной субтропической части Тихого океана». Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . 113 : 208–224. Бибкод : 2015DSRII.113..208H . дои : 10.1016/j.dsr2.2014.10.023 .
- ^ Брун, Филипп; Пейн, Марк Р.; Кьёрбо, Томас (2016). «Признаки биогеографии морских копепод - масштабный анализ» (PDF) . Экологические письма . 19 (12): 1403–1413. Бибкод : 2016EcolL..19.1403B . дои : 10.1111/ele.12688 . ПМИД 27726281 . S2CID 216070768 .
- ^ Брун, Филипп; Пейн, Марк Р.; Кьёрбо, Томас (2017). «База данных признаков морских копепод» (PDF) . Данные науки о системе Земли . 9 (1): 99–113. Бибкод : 2017ESSD....9...99B . дои : 10.5194/essd-9-99-2017 . S2CID 55732646 .
- ^ Проу, А.Е. Фридерика; Виссер, Андре В.; Андерсен, Кен Х.; Тиба, Санаэ; Кьёрбо, Томас (2019). «Биогеография стратегии питания зоопланктона» . Лимнология и океанография . 64 (2): 661–678. Бибкод : 2019LimOc..64..661P . дои : 10.1002/lno.11067 . S2CID 91541174 .
- ^ Бенедетти, Фабио; Фогт, Майке; Ригетти, Дамиано; Гийомон, Франсуа; Аята, Сакина-Доротея (2018). «Различаются ли функциональные группы планктонных веслоногих ракообразных по своим экологическим нишам?» (PDF) . Журнал биогеографии . 45 (3): 604–616. Бибкод : 2018JBiog..45..604B . дои : 10.1111/jbi.13166 . S2CID 90358144 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Ньюстон — Британника Онлайн» . Британская энциклопедия . Проверено 13 ноября 2007 г.